Процедурное и объектно-ориентированное программирование

Обычно даже очень полезные вещи создаются по необходимости, как следствие разрешения какой-то проблемы. Это же относится и к объектно-ориентированному программированию. Хотя такие языки программирования, как, например, С или Pascal, в свое время и служили мощным инструментом для создания нетривиальных проектов, но в конце концов наступил момент, когда рамки этих (или других аналогичных им) языков программирования стали слишком тесны для постоянно возрастающих потребностей рынка программного обеспечения.

Дело в том, что упомянутые языки реализуют концепцию процедурного программирования. Процедурное программирование подразумевает возможность создания в рамках программы локальных переменных, функций и процедур. Любая программа оперирует данными и содержит код для обработки этих данных. В языках, поддерживающих парадигму процедурного программирования, приоритет остается за кодом для обработки данных. Другими словами, функциональность программы определяется в основном набором процедур и функций для обработки данных. Сами данные при этом имеют второстепенное значение. Одни и те же процедуры применяются к данным разного рода.

Хотя такой подход имеет право на существование и долгое время был самым прогрессивным, с помощью процедурных языков программирования очень большие проекты создавать сложно. Поэтому на замену процедурному программированию пришло программирование объектно-ориентированное.

Основная идея, положенная в основу объектно-ориентированного подхода, проста и элегантна и состоит в том, чтобы переподчинить код, используемый для обработки данных, этим самым данным. В объектно-ориентированных языках данные играют решающую роль при определении методов обработки. Здесь следует четко понимать, что необходимость перехода к объектно-ориентированному программированию связана в первую очередь с проблемой читабельности программного кода. Если предстоит обработать значительный массив данных и для этого используется большое число процедур и функций, у разработчика или пользователя могут возникнуть (и, как правило, возникают!) проблемы с корректным сопоставлением данных и кода для их обработки. В рамках объектно-ориентированного подхода такое связывание осуществляется на уровне структуры программы и является неотъемлемой частью синтаксиса соответствующего языка программирования (в том числе это относится к С++).

Любой объектно-ориентированный язык программирования базируется на трех механизмах, которые называются инкапсуляцией, полиморфизмом и наследованием.

Под инкапсуляцией подразумевают объединение, связывание в одно целое данных и программного кода для обработки данных. Базовой единицей инкапсуляции является класс, а конкретный экземпляр класса называется объектом. Классы и объекты обсуждаются в последующих главах книги.

Полиморфизм позволяет использовать единый унифицированный интерфейс для выполнения однотипных действий с различными данными. В С++ полиморфизм реализуется через перегрузку функций, методов и операторов. Наконец, наследование позволяет одному объекту получать свойства другого объекта. Это исключительно полезный механизм, который позволяет существенно сокращать объем программного кода, обеспечивать преемственность различных версий программ и лежит в основе принципа классификации объектов. Более подробно все указанные особенности объектно-ориентированного подхода обсуждаются далее в книге на конкретных примерах. На данном этапе читателю следует лишь уяснить, что перечисленными свойствами обладает любой объектно-ориентированный язык программирования, не только С++.

1.2. Структура программы в С++

В общем случае программа С++ состоит из нескольких блоков или частей. С некоторой натяжкой можно утверждать, что таких частей четыре:

1. Блок заголовков программы. Обычно в этом блоке с помощью инструкции #include подключаются внешние файлы.

2. Блок с объявлением классов (базовых и производных), прототипами и объявлениями функций.

3. Главный метод программы: каждая программа имеет такой метод. У метода стандартное название main ().

4. Блок с описанием функций (прототип которых указан во втором блоке).

При этом обязательными являются только первый и третий блоки: программа содержит блок подключения файлов и главный метод main ().

Метод - это фактически синоним слова функция (или процедура). Запуск программы означает выполнение ее главного метода main (.). У программы может быть один и только один метод main ().

Особенность языка С++ состоит еще и в том, что этот язык в определенном смысле переходной - он позволяет создавать как объектно-ориентированные программы, так и программы, подобные тем, что характерны для процедурных языков программирования. Далее рассматриваются наиболее простые программы С++. Программы, в которых реализуются принципы объектно-ориентированного программирования, будут рассмотрены позже.

Дата добавления: 2014-01-06