ЛЕКЦИЯ № 13. Совместимость типов объектов

1. Инкапсуляция

Объединение в объекте кода и данных называется инкапсуляцией. В принципе, возможно предоставить достаточное количество методов, благодаря которым пользователь объекта никогда не будет обращаться к полям объекта непосредственно. Некоторые другие объектно-ориентированные языки, например Smalltalk, требуют обязательной инкапсуляции, однако в Borland Pascal имеется выбор.

Например, объекты TEmployee и THourly написаны таким образом, что совершенно исключена необходимость прямого обращения к их внутренним полям данных:

type

end;

Здесь присутствуют только четыре поля данных: Name, Title, Rate и Time. Методы GetName и GetTitle выводят фамилию работающего и его должность соответственно. Метод GetPayAmount использует Rate, а в случае работающего THourly и Time для вычисления суммы выплат работающему. Здесь уже нет необходимости обращаться непосредственно к этим полям данных.

Предположив существование экземпляра AnHourly типа THourly, мы могли бы использовать набор методов для манипулирования полями данных AnHourly например:

with AnHourly do

end;

Следует обратить внимание, что доступ к полям объекта осуществляется не иначе, как только с помощью методов этого объекта.

2. Расширяющиеся объекты

К сожалению, стандартный Pascal не предоставляет никаких возможностей для создания гибких процедур, позволяющих работать с абсолютно разными типами данных. Объектно-ориентированное программирование решает эту проблему с помощью наследования: если определен порожденный тип, то методы порождающего типа наследуются, однако при желании они могут переопределяться. Для переопределения наследуемого метода попросту описывается новый метод с тем же именем, что и наследуемый метод, но с другим телом и (при необходимости) с другим множеством параметров.

Определим дочерний по отношению к TEmployee тип, представляющий работника, которому платится часовая ставка, в следующем примере:

const

end;

Человек, которому платится часовая ставка, является работающим: он обладает всем тем, что используется для определения объекта TEmployee (фамилией, должностью, ставкой), и лишь количество получаемых почасовиком денег зависит от того, сколько часов он отработал за период, подлежащий оплате. Таким образом, для THourly требуется еще и поле времени Time.

Так как THourly определяет новое поле Time, его инициализация требует нового метода Init, который инициализирует и время, и наследованные поля. Вместо того, чтобы непосредственно присвоить значения наследованным полям, таким как Name, Title и Rate, почему бы не использовать вновь метод инициализации объекта TEmployee (иллюстрируемый первым оператором THourly Init).

Вызов метода, который переопределяется, не является лучшим стилем. В общем случае возможно, что TEmployee.Init выполняет важную, однако скрытую инициализацию.

Вызывая переопределяемый метод, необходимо быть уверенным в том, что порожденный тип объекта включает функциональность родителя. Кроме того, любое изменение в родительском методе автоматически оказывает влияние на все порожденные.

После вызова TEmployee.Init, THourly.Init может затем выполнить свою собственную инициализацию, которая в этом случае состоит только в присвоении значения, переданного в ATime.

Другим примером переопределяемого метода является функция THourly.GetPayAmount, вычисляющая сумму выплат работающему на почасовой ставке. В действительности, каждый тип объекта TEmployee имеет свой метод GetPayAmount, так как тип работающего зависит от того, как производится расчет. Метод THourly.GetPayAmount должен учитывать, сколько часов работал сотрудник, были ли сверхурочные работы, каков коэффициент увеличения за сверхурочные работы и т. д.

Метод TSalaried. GetPayAmount должен лишь делить ставку работающего на число выплат в каждом году (в нашем примере).

unit Workers;

.

TEmployee является вершиной нашей иерархии объектов и содержит первый метод GetPayAmount.

function TEmployee.GetPayAmount : Real;

end;

Может вызвать удивление тот факт, что метод дает ошибку времени выполнения. Если вызывается Employee.GetPayAmount, то в программе возникает ошибка. Почему? Потому что TEmployee является вершиной нашей иерархии объектов и не определяет реального рабочего; следовательно, ни один из методов TEmployee не вызывается определенным образом, хотя они и могут быть наследованными. Все наши работники являются либо почасовиками, либо имеют оклады, либо работают на сдельщине. Ошибка на этапе выполнения прекращает выполнение программы и выводит 211, что соответствует сообщению об ошибке, связанной с вызовом абстрактного метода (если программа по ошибке вызывает TEmployee.GetPayAmount).

Ниже приводится метод THourly.GetPayAmount, в котором учитываются такие вещи, как сверхурочная оплата, число отработанных часов и т. д.

function THourly.GetPayAMount : Real;

end;

Если взглянуть на метод TCommissioned.GetPayAmount, то будет видно, что он вызывает TSalaried.GetPayAmount, вычисляет комиссионные и прибавляет их к величине, возвращаемой методом TSalaried. GetPayAmount.

function TСommissioned.GetPayAmount : Real;

end;

Важное замечание: хотя методы могут быть переопределены, поля данных переопределяться не могут. После того как было определено поле данных в иерархии объекта, никакой дочерний тип не может определить поле данных в точности с таким же именем.

3. Совместимость типов объектов

Наследование до некоторой степени изменяет правила совместимости типов в Borland Pascal. Помимо всего прочего, порожденный тип наследует совместимость типов всех своих порождающих типов.

Эта расширенная совместимость типов принимает три формы:

1) между реализациями объектов;

2) между указателями на реализации объектов;

3) между формальными и фактическими параметрами.

Однако очень важно помнить, что во всех трех формах совместимость типов расширяется только от потомка к родителю. Другими словами, дочерние типы могут свободно использоваться вместо родительских, но не наоборот.

Например, TSalaried является потомком TEmployee, а ТСош-missioned - потомком TSalaried. Помня об этом, рассмотрим следующие описания:

tyрe

TCommissionedPtr := ACommissioned;

Примечание

Порождающему объекту можно присвоить экземпляр любого из его порожденных типов. Обратные присваивания недопустимы.

Эта концепция является новой для Pascal, и вначале, возможно, трудновато запомнить, в каком порядке следует совместимость типов. Необходимо думать следующим образом: источник должен быть в состоянии полностью заполнить приемник. Порожденные типы содержат все, что содержат их порождающие типы благодаря свойству наследования. Поэтому порожденный тип имеет либо в точности такой же размер, либо (что чаще всего и бывает) он больше своего родителя, но никогда не бывает меньше. Присвоение порождающего (родительского) объекта порожденному (дочернему) могло бы оставить некоторые поля порожденного объекта неопределенными, что опасно и поэтому недопустимо.

В операторах присваивания из источника в приемник будут копироваться только поля, являющиеся общими для обоих типов. В операторе присваивания:

AnEmployee:= ACommissioned;

Только поля Name, Title и Rate из ACommissioned будут скопированы в AnEmployee, так как только эти поля являются общими для TCommissioned и TEmployee. Совместимость типов работает также между указателями на типы объектов и подчиняется тем же общим правилам, что и для реализаций объектов. Указатель на потомка может быть присвоен указателю на родителя. Если дать предыдущие определения, то следующие присваивания указателей будут допустимыми:

TSalariedPtr:= TCommissionedPtr;

TEmployeePtr:= PCommissionedPtr;

Следует помнить, что обратные присваивания недопустимы!

Формальный параметр (либо значение, либо параметр-переменная) данного объектного типа может принимать в качестве фактического параметра объект своего же типа или объекты всех дочерних типов. Если определить заголовок процедуры следующим образом:

procedure CalcFedTax(Victim: TSalaried);

то допустимыми типами фактических параметров могут быть TSalaried или TCommissioned, но не тип TEmployee. Victim также может быть параметром-переменной. При этом выполняются те же правила совместимости.

Замечание

Между параметрами-значениями и параметрами-переменными есть коренное отличие. Параметр-значение является указателем на действительный, посьшаемый в качестве параметра объект, тогда как параметр-переменная является только копией фактического параметра. Более того, эта копия включает только те поля, которые входят в тип формального параметра-значения. Это означает, что фактический параметр буквально преобразуется к типу формального параметра. Параметр-переменная больше напоминает приведение к образцу, в том смысле, что фактический параметр остается неизменным.

Аналогично, если формальный параметр является указателем на тип объекта, фактический параметр может быть указателем на этот тип объекта или на любой дочерний тип. Пусть дан заголовок процедуры:

procedure Worker.Add (AWorker: PSalaried);

Тогда допустимыми типами фактических параметров могут быть PSalaried или PCommissioned, но не тип PEmployee.

Автор: Цветкова А.В.

<< Назад: Совместимость типов объектов (Инкапсуляция. Расширяющиеся объекты. Совместимость типов объектов)

>> Вперед: Регистры (Системные регистры микропроцессора. Регистры управления. Регистры системных адресов. Регистры отладки)

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Криминалистика. Конспект лекций

▪ Уголовно-исполнительное право. Конспект лекций

▪ Эндокринология. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Электровоз Siemens Mobility Vectron 27.12.2025 Железные дороги требуют от локомотивов не только высокой мощности, но и универсальности, надежности и совместимости с различными национальными системами управления движением. Электровозы, способные сочетать эти качества, становятся ключевым элементом развития скоростного пассажирского и грузового сообщения в Европе. Одним из таких решений является электровоз Vectron от Siemens Mobility, получивший новые возможности эксплуатации на европейских магистралях. Компания Siemens Mobility сообщила, что Европейское железнодорожное агентство (ERA) выдало электровозу Vectron допуск к эксплуатации со скоростью до 230 км/ч в Германии, Австрии, Чехии, Словакии, Польше и Венгрии. Это решение открывает перед операторами широкий спектр возможностей для внедрения современных скоростных составов без необходимости внесения значительных изменений в инфраструктуру. Первые локомотивы с новым сертификатом будут эксплуатировать чешские железные дороги (ČD). В 2022 году компания заказала 50 многосистемных электровозов Vectron MS, которые начнут поступать в эксплуатацию с 1 января 2026 года. Эти локомотивы рассчитаны на интенсивное использование в межгосударственном сообщении, что потребует высокой надежности и точности работы бортовых систем. Электровозы оснащены бортовыми устройствами Trainguard 200 OBU, полностью соответствующими требованиям спецификации версии 3.6 европейской системы управления движением поездов ETCS. Это обеспечивает безопасное и эффективное движение по магистралям с различной сигнальной инфраструктурой и позволяет интегрироваться в существующие национальные системы локомотивной сигнализации. Дополнительно Vectron поддерживает национальные системы управления движением, эксплуатируемые в странах полигона обращения локомотивов. Такая универсальность делает электровоз пригодным для использования на маршрутах с разной технологической инфраструктурой, снижая необходимость дорогостоящей доработки каждого локомотива под конкретную сеть. Модульная конструкция платформы Vectron позволяет относительно просто адаптировать локомотив под эксплуатацию в расширенном диапазоне скоростей. Основным изменением при модернизации становится корректировка передаточного числа тягового редуктора, что позволяет увеличить скорость без существенных затрат на переоснащение. На сегодняшний день Siemens Mobility поставила более 2800 локомотивов семейства Vectron свыше 110 заказчикам из 20 европейских стран. Общий пробег этих машин составляет около 1,3 миллиарда километров, что демонстрирует надежность и популярность платформы на рынке железнодорожного транспорта.

Другие интересные новости:

▪ Измерена продолжительность жизни бозона Хиггса

▪ Скоростная зарядка для литий-ионных батарей электромобилей

▪ Роботы-собаки Ghost Robotics для охраны границы

▪ Языковая модель Dolly 2.0

▪ Гибкий и прозрачный 18-дюймовый дисплей OLED от LG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Последствия теплового загрязнения естественных водоемов. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кто и когда создал первый глобус? Подробный ответ

▪ статья Региональный менеджер. Должностная инструкция

▪ статья Окраска туалетных мыл. Простые рецепты и советы

▪ статья Транзисторы IRF9510 - IRF9640. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026