Объектно-ориентированное программирование. Файлы и потоки ввода-вывода

Файлы и потоки ввода-вывода

Файл – область памяти, обладающая фиксированным именем и предоставляющая доступ к данным вне зависимости от какой-либо программы.

В зависимости от файловой системы, файл может обладать различным набором свойств.

Имя файла – используется для указания, к какому именно файлу производится обращение. Большинство операционных систем требуют уникальности имени файла в одном каталоге.

Расширение имени файла (часто расширение файла или расширение) как самостоятельный атрибут файла существует в файловых системах FAT16, FAT32, NTFS, используемых операционными системами MS-DOS, MS Windows и используется для определения типа файла. Оно позволяет системе определить, каким приложением следует открывать данный файл.

Атрибуты – это байт информации, кодируемый бинарным значением, содержащий дополнительную информацию о файле.

Обмен данными между программой и внешними устройствами осуществляется с помощью операций ввода-вывода.

Механизм для ввода-вывода в Си++ называется потоком. Различают следующие потоки ввода-вывода:

· Стандартный ввод (поток номер 0 (stdin)) зарезервирован для чтения команд пользователя или входных данных. При интерактивном запуске программы по умолчанию нацелен на чтение с устройства текстового интерфейса пользователя (клавиатуры). Программная оболочка может перенаправить указанный поток на получение данных из файла.

· Стандартный вывод (поток номер 1 (stdout)) зарезервирован для вывода данных, как правило (хотя и не обязательно) текстовых. При интерактивном запуске программы по умолчанию нацелен на запись на устройство отображения (монитор). Программная оболочка может перенаправить указанный поток в файл.

· Ошибка (поток номер 2 (stderr)) зарезервирован для вывода диагностических и отладочных сообщений в текстовом виде. Чаще всего цель этого потока совпадает с stdout, однако, в отличие от него, цель потока stderr не меняется, то есть, отладочные сообщения процесса, вывод которого перенаправлен, всё равно попадут пользователю.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — совокупность понятий, определяющих стиль написания программ. Основными являются понятия объектов и классов.

Класс — это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект — это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.

Класс является описываемой на языке терминологии (пространства имён) исходного кода моделью ещё не существующей сущности, т.н. объекта.

Объект — сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и линковки) исходного кода на выполнение).

Прототип — это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты.

Объектно-ориентированное программирование характеризуется тремя основными свойствами:

· Инкапсуляция. Комбинирование записей с процедурами и функциями, манипулирующими полями этих записей, формирует новый тип данных - объект.

· Наследование. Определение объекта и его дальнейшее использование для построения иерархии порожденных объектов с возможностью для каждого порожденного объекта, относящегося к иерархии, доступа к коду и данным всех порождающих объектов.

· Полиморфизм. Присваивание действию одного имени, которое затем совместно используется вниз и вверх по иерархии объектов, причем каждый объект иерархии выполняет это действие способом, именно ему подходящим.

Методы объектно-ориентированного программирования – это процедуры и функции, связанные с классом. Они определяют действия, которые можно выполнять над объектом такого типа, и которые сам объект может выполнять.

Абстрактный тип данных (АТД) – это тип данных, который предоставляет для работы с элементами этого типа определённый набор функций, а также возможность создавать элементы этого типа при помощи специальных функций. Вся внутренняя структура такого типа спрятана от разработчика программного обеспечения – в этом и заключается суть абстракции. Абстрактный тип данных определяет набор независимых от конкретной реализации типа функций для оперирования его значениями. Конкретные реализации АТД называются структурами данных.

В программировании абстрактные типы данных обычно представляются в виде интерфейсов, которые скрывают соответствующие реализации типов. Программисты работают с абстрактными типами данных исключительно через их интерфейсы, поскольку реализация может в будущем измениться. Такой подход соответствует принципу инкапсуляции в объектно-ориентированном программировании. Сильной стороной этой методики является именно сокрытие реализации. Раз вовне опубликован только интерфейс, то пока структура данных поддерживает этот интерфейс, все программы, работающие с заданной структурой абстрактным типом данных, будут продолжать работать. Разработчики структур данных стараются, не меняя внешнего интерфейса и семантики функций, постепенно дорабатывать реализации, улучшая алгоритмы по скорости, надежности и используемой памяти.

Средства объектно-ориентированного программирования включают набор функций для управления абстрактными типами данных.

Дата добавления: 2014-01-20