3.4. Об’єктно-орієнтовне програмування

Об’єктно-орієнтована парадигма наділила класи ієрархією. Об’єктно-орієнтоване програмування за метафорою Б.Страуструпа, автора С++ ( однієї з найпопулярніших мов об’єктно-орієнтованого програмування), — це високоінтелектуальний синонім доброго програмування. Дійсно, нові парадигми програмування з’являються не так часто, не частіше однієї в десятиліття. Той факт, що об’єктно-орієнтована парадигма успішно використовується протягом 20 років, сам по собі служить вагомим підтвердженням її життєздатності.

Дійсно, алгоритми, реалізовані в процедурному програмуванні, надто конкретні. Будь-яка модифікація — це вже новий алгоритм і таким чином кількість процедур і функцій, що знаходяться у вжитку, надмірно зростає. Модульне програмування групує алгоритми в модулі, одночасно інкапсулюючи структури даних. Тепер залишається зробити наступний крок — побудувати ієрархію модулів або класів.

Таких ієрархій може бути дві.

Перша з них — бути частиною чогось. Наприклад, грань є частиною багатогранника, ребро — частиною грані, вершина — частиною ребра.

Інша ієрархія — бути узагальненням або конкретизацією. Наприклад, овал і многокутник служать конкретизацією плоскої фігури, коло — конкретизацією овалу, чотирикутник — конкретизацією многокутника, подальшими конкретизаціями чотирикутника можуть служити паралелограм, прямокутник, ромб, квадрат.

Той факт, що квадрат, ромб, прямокутник є повноцінними паралелограмами дозволяє їм користуватися усіма програмними засобами, створеними для паралелограма, паралелограм в свою чергу є повноцінним чотирикутником і так далі.

Цей принцип, відомий під назвою reusable — знову вживаний — став одним з найважливіших досягнень об’єктно-орієнтованої парадигми. Знову вживаючи вже існуюче програмне забезпечення в більш конкретизованих умовах, ми дописуємо лише ту його частину, яка стосується особливостей наявної конкретизації. Цей принцип дістав назву programming by difference або дописування програм.

І, нарешті, об’єктно-орієнтована парадигма доводить до логічної завершеності принцип моделювання реального світу, а точніше тієї його частини, абстракцією якої служить програма. При цьому підході програма складається з об’єктів, що відповідають реальним поняттям або предметам. Виконання програми зводиться до взаємодії об’єктів, яке служить абстракцією реальної взаємодії їх прототипів. Все це разом забезпечило об’єктно-орієнтованому підходу беззаперечне лідерство в галузі розробки програм.

Сьогодні в сімействі мов об’єктно-орієнтованого програмування три найбільш відомих представника: С++, Java і C# (читається Сі шарп). С++ і сьогодні залишається визнаним лідерів в розробці великих і складних програмних систем. Java і C# виросли з С++. Вони мають свою сферу застосування в розподіленому програмуванні і будуть вивчатися нами пізніше.

Ще одна перевага С++ — його мультипарадигменність. С++ містить в собі мову С (з деякими застереженнями), а тому, природно, підтримує процедурну парадигму. Ось приклад функції для обчислення квадратного кореня в С/С++:

double root (double x, double eps)

{

double s=0.5*x;

double t;

do

{

t=s;

s=(s+x/s)*0.5;

}

while ((fabs(s-t)/s)>eps);

return s;

};

С++ також підтримує традиційні для модульного програмування механізми абстракції даних, доповнені можливостями об’єктно-орієнтованої парадигми. Ось якого виду набуде наведений вище приклад із Модули 2

enum month

{jan=1, feb, mch, apr, may, jun,

jul, aug, sep, oct, nov, dec};

struct Month

{inline int length(){return len[mon-1];}

Month(month n):mon(n){};

private:

month mon;

static int len[12];

};

int Month::len[12] {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};

Тепер Month — це повноцінний тип даних, який можна вживати, нарівні зі стандартними, у визначенні змінних, наприклад,

Month theMonth = may;

int i = theMonth.length();

Як ми побачимо далі, можна навіть довизначити арифметичні операції, наприклад, операцію збільшення місяця на ціле число, що дозволить писати вирази виду theMonth + 5.

І, нарешті, С++ реалізує парадигму узагальнених функцій і параметризованих типів, але про це далі.