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Aula 02 - Classes em C++ ( Parte 1 )
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Aula 02 - Classes em C++ ( Parte 1 )

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Nesta aula introduzimos o conceito de Classe e Objeto, e aprendemos técnicas básicas de implementação de Classes em C++

Nesta aula introduzimos o conceito de Classe e Objeto, e aprendemos técnicas básicas de implementação de Classes em C++

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  • 1. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Palestra: Classes em C++ Lucas Santana Lellis lellis@unifesp.br PESL - Programa de Educa¸c˜ao em Software livre Universidade Federal de S˜ao Paulo 27 de Setembro de 2013 Lucas Lellis Classes em C++
  • 2. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao 1 Introdu¸c˜ao 2 O que s˜ao Objetos e Classes? Objetos Classes 3 Construtores e Destrutores Construtores Destrutores 4 Encapsulamento Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” 5 Conclus˜ao O que vem pela frente? Lucas Lellis Classes em C++
  • 3. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Introdu¸c˜ao Nessa palestras vamos apresentar um dos recursos mais importantes do C++: As CLASSES. Vamos introduzir o conceito de classes e apresentar t´ecnicas de implementa¸c˜ao e utiliza¸c˜ao. Tudo o que pode ser visto como um tipo de dado, ou uma classe de objetos ou conceitos, pode ser representado como uma classe. O c´odigo pode ficar muito mais limpo, e muito mais intuitivo. Somado com alguns recursos auxiliares, podemos criar tipos de dados extremamente vers´ateis, sendo poss´ıvel programar seus operadores, e/ou tamb´em, criar classes ”Template” ( Classes que recebem um tipo de dados como parˆametro ). Lucas Lellis Classes em C++
  • 4. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes O que s˜ao Objetos e Classes? Antes de definir o que ´e uma ”classe” em C++, temos que definir o que s˜ao ”Objetos” e ”Classes” no mundo real. Sem os ”objetos” n˜ao ter´ıamos ”classes de objetos”... Vamos tomar emprestado da aula introdut´oria, a defini¸c˜ao que criamos para ”Classes” e para ”Objetos”. Lucas Lellis Classes em C++
  • 5. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes Objetos O Mundo Real ´e formado por objetos que interagem entre si (casa, carro, aluno, professor, etc) O que ´e um objeto? Qualquer coisa, real ou abstrata, com limites e significados bem definidos para a aplica¸c˜ao. Possuem um estado (valores de atributos) e oferecem opera¸c˜oes (comportamentos) para examinar ou alterar este estado. Lucas Lellis Classes em C++
  • 6. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes Podemos representar um objeto como uma entidade individual, que possui seus atributos e suas fun¸c˜oes. Em C++, os atributos seriam as vari´aveis que guardam suas informa¸c˜oes. E as fun¸c˜oes, ou ( m´etodos ), s˜ao fun¸c˜oes usadas para interagir com esse objeto, como uma fun¸c˜ao usada para mudar algum atributo, por exemplo. Pera a´ı! S´o um detalhe, n´os n˜ao programamos objetos diretamente!! Temos que criar uma CLASSE de objetos antes. Lucas Lellis Classes em C++
  • 7. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes Classes O que ´e uma classe? ´E uma forma de CLASSIFICAR um tipo de objetos.. Ou seja, quando dois objetos possuem o mesmo tipo de atributos e as mesmas fun¸c˜oes, eles pertencem a uma mesma classe. Assim que criamos uma classe, podemos INSTANCIAR um objeto, com seus respectivos atributos, que s˜ao individuais para cada objeto. Lucas Lellis Classes em C++
  • 8. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes Struct: O grande ancestral Ao cursar a mat´eria de ”Algoritmos e Estrutura de Dados”, usando a linguagem C, n´os costum´avamos criar tipos de dados a partir de STRUCTS. Aquilo que fizemos em AED ´e muito parecido com uma classe. Por´em, a orienta¸c˜ao a objetos, em especial o C++, trazem recursos que v˜ao muito al´em do que se pode fazer com um struct. E melhor! D´a pra fazer muita coisa sem usar aloca¸c˜ao dinˆamica e ponteiros. Al´em da seguran¸ca oferecida pela t´ecnica de Encapsulamento, e a reutiliza¸c˜ao de c´odigo que s´o ´e poss´ıvel por causa dos conceitos de orienta¸c˜ao a objetos, como heran¸ca, polimorfismo, e tamb´em pela programa¸c˜ao gen´erica (Templates). Lucas Lellis Classes em C++
  • 9. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Objetos Classes Classes em C++ Declarando uma classe. class nome_da_classe { public: //Atributos int X, Y; //Metodos int funcao ( int val ) { return ( X*val + Y ); } }; Podemos decidir ”o quˆe” e ”como” as outras classes interagem com a nossa classe. Por meio do ”encapsulamento”, que ser´a melhor trabalhado nas pr´oximas palestras. Lucas Lellis Classes em C++
  • 10. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Construtores e Destrutores Como muitos sabem, as classes em C++, em situa¸c˜oes normais, n˜ao precisam da ajuda do programador para fazer a aloca¸c˜ao dinˆamica de mem´oria. Al´em disso ela tem um coletor de lixo. Ou seja, normalmente n˜ao precisamos alocar e liberar mem´oria manualmente, muita coisa j´a ´e implementada durante a compila¸c˜ao do programa. Lucas Lellis Classes em C++
  • 11. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Construtores Construtores s˜ao as fun¸c˜oes respons´aveis por inicializar as vari´aveis dentro de um objeto. Vocˆe chama um construtor durante a instancia¸c˜ao de um objeto. Se vocˆe n˜ao criar um construtor, os construtores implementados automaticamente pelo compilador v˜ao criar objetos vazios, e ent˜ao, vocˆe precisaria inicializar cada vari´avel desse objeto separadamente. Com um construtor vocˆe poupa v´arias linhas de c´odigo ;). Lucas Lellis Classes em C++
  • 12. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Implementando um construtor class Circulo { public: int pos_X, pos_Y; int raio; Circulo ( int X, int Y, int r ) { //Construtor pos_X = X; pos_Y = Y; raio = r; } }; int main () { //Instanciando um objeto usando o Construtor Circulo c1 ( 10, 10, 5 ); } Lucas Lellis Classes em C++
  • 13. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Destrutores Sabe-se que o C++ j´a faz coleta autom´atica das vari´aveis e dos objetos que deixamos para tr´as. Os Destrutores servem para liberar os dados que foram alocados dinˆamicamente ( usando new ). Para liberar a mem´oria alocada pela fun¸c˜ao new, usamos a fun¸c˜ao delete. Lucas Lellis Classes em C++
  • 14. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Construtor com aloca¸c˜ao dinˆamica de matriz class Matriz { public: unsigned int lin, col; int ** mat; //Ponteiro == Vai precisar de al. dinamica Matriz ( unsigned int l, unsigned int c ) { lin = l; col = c; mat = new int* [l]; for ( unsigned int i = 0; i < l; i++ ) mat[i] = new int[col]; } // ... }; Lucas Lellis Classes em C++
  • 15. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Construtores Destrutores Destrutor class Matriz { // ... /* So precisamos deletar as variaveis alocadas atraves da funcao new */ virtual ~Matriz() { for (int i=0; i<col; i++ ) delete mat[i]; delete mat; } // ... }; Lucas Lellis Classes em C++
  • 16. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Encapsulamento Muitas vezes n˜ao queremos que as outras classes tenham acesso direto `a vari´aveis e fun¸c˜oes espec´ıficas dos objetos de uma classe espec´ıfica. A t´ecnica respons´avel pelo controle de acesso aos elementos de uma classe ´e o ”encapsulamento”. N´os podemos controlar esse acesso usando os chamados ”especificadores de acesso”. Os especificadores de acesso s˜ao conhecidos pelos identificadores ”public”, ”private” e ”protected”. Lucas Lellis Classes em C++
  • 17. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Esses especificadores modificam os direitos de acesso que as classes e fun¸c˜oes externas tˆem sobre os elementos de uma classe. Os membros privados ( private ) s˜ao acess´ıveis apenas pelos membros da pr´opria classe, ou pelas classes ”amigas”. Os membros protegidos ( protected ), al´em dos direitos dados pelos membros privados, tamb´em estendem esse acesso `as classes derivadas ( Herdeiras ). Quando n˜ao colocamos nenhum especificador, os membros ser˜ao, obrigatoriamente, do tipo ”protected”. Quando n˜ao h´a heran¸ca, n˜ao h´a a necessidade de diferenciar ”private” de ”protected”. Os membros p´ublicos ( public ) s˜ao acess´ıveis atrav´es de qualquer classe ou fun¸c˜ao que interage com os objetos dessa classe. Lucas Lellis Classes em C++
  • 18. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Exemplo de utiliza¸c˜ao do encapsulamento class ContaBancaria { /* Aqui, para proteger o acesso as variaveis agencia, conta e saldo. Podemos deixar sem especificador, ou colocar os especificadores ’’protected’’ ou ’’private’’. */ int agencia; int conta; float saldo; public: //O construtor eh uma funcao publica... ContaBancaria ( int ag, int cnt ) { agencia = ag; conta = cnt; saldo = 0.0; } } Lucas Lellis Classes em C++
  • 19. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Se, a partir da main, tentarmos acessar alguma das vari´aveis protegidas da classe ”ContaBancaria”, o compilador ir´a exibir uma mensagem de erro; Tentativa de acesso das vari´aveis protegidas int main () { Contabancaria teste ( 1234, 99999 ); cout << teste.agencia; // Impossivel! } Mas podemos criar fun¸c˜oes de acesso limitado aos dados: int getX() : Retornam o valor da vari´avel X. void setX( int val ) : Modificam o valor da vari´avel X. Lucas Lellis Classes em C++
  • 20. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Podemos exemplificar o uso dos gets estendendo o exerc´ıcio anterior. Usando ”gets” class ContaBancaria { int agencia, conta; float saldo; // ... */ Essas funcoes abaixo sao publicas e permitem apenas obter o valor das variaveis, mas sem possibilidade de edicao */ public: int getAgencia () { return agencia }; int getConta () { return conta } ; float getSaldo() { return saldo }; } Lucas Lellis Classes em C++
  • 21. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Vamos exemplificar agora o uso dos sets. Usando ”sets” class ContaBancaria { int agencia, conta; float saldo; // ... */ Agora, somente o saldo pode ser alterado. */ public: void setSaldo ( float novo_saldo ) { saldo = novo_saldo; } } Lucas Lellis Classes em C++
  • 22. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Agora est´a tudo certo, n´e? .. Bom, na verdade n˜ao, pois n˜ao podemos permitir que o saldo seja alterado diretamente, que tal implementar fun¸c˜oes de saque e dep´osito? Fun¸c˜oes de saque e dep´osito class ContaBancaria { void saque ( float valor ) { if ( saldo >= valor ) saldo -= valor; } void deposito ( float valor ){ saldo += valor; } } Lucas Lellis Classes em C++
  • 23. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao Especificadores de acesso Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”get” Implementa¸c˜ao das fun¸c˜oes ”set” Para finalizar, vamos mostrar como utilizar essas fun¸c˜oes no programa. Usando as fun¸c˜ao no nosso programa int main () { Contabancaria teste ( 1234, 99999 ); cout << "AG: " << teste.getAgencia() << " ,CNT: " << teste.getConta() << endl; teste.deposito( 100.0 ); teste.saque ( 50.0 ); cout << "SALDO: " << teste.getSaldo(); /* A saida sera: AG: 1234, CNT: 99999 SALDO: 50.0 */ } Lucas Lellis Classes em C++
  • 24. Introdu¸c˜ao O que s˜ao Objetos e Classes? Construtores e Destrutores Encapsulamento Conclus˜ao O que vem pela frente? O que vem pela frente? Teremos palestras todas as sextas-feiras, abordando cada vez novos conceitos sobre C++. A pr´oxima ser´a ”Classes - Parte 2”, onde aprofundaremos nossos conhecimentos sobre as classes em C++.Lembrando que todas as apresenta¸c˜oes desse ciclo de palestras ser˜ao colocadas no moodle do PESL! Nossos canais de comunica¸c˜ao 1 MOODLE do PESL - Curso de C++ : http://pinguim.pro.br/moodle/course/view.php?id=6 2 Portal do Programa de Educa¸c˜ao em Software Livre http://pinguim.pro.br/ 3 Facebook: https://www.facebook.com/PESL.PInguim 4 Youtube: http://www.youtube.com/user/pinguimvideos/ Lucas Lellis Classes em C++

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