תכנות מונחה עצמים (OOP) ב-C++

מבוא ל-OOP

• OOP היא תבנית תכנות המבוססת על מושג ה"אובייקטים".
• אובייקטים יכולים להכיל נתונים, בצורת שדות (תכונות) וקוד, בצורת פרוצדורות (שיטות).

מושגים מרכזיים ב-OOP

• תכונות ושיטות
  • תכונות (חברי נתונים): משתנים המכילים נתונים ספציפיים למחלקה או לאובייקט.
  • שיטות (פונקציות חברים): פונקציות המגדירות את ההתנהגות של אובייקטים.

יסודות של C++

• C++ היא שפת תכנות מונחית עצמים התומכת ביצירה וניהול של אובייקטים.
• מחלקות ואובייקטים הם יסודיים ל-C++.

מחלקות ואובייקטים

• מחלקה: תבנית ליצירת אובייקטים. מגדירה טיפוס נתונים על ידי איגוד נתונים ושיטות שפועלים על הנתונים.
• אובייקט: מקרה של מחלקה.
  • דוגמה: class Rect { int length; int width; void printArea(); };

מגבילי גישה

• ציבורי (Public): חברים נגישים מחוץ למחלקה.
• פרטי (Private): חברים אינם יכולים להיגשת מחוץ למחלקה.
• מוגן (Protected): חברים נגישים בתוך המחלקה ועל ידי מחלקות יורשות.

עבודה עם מחלקות ב-C++

• הצהרה והגדרה:
  • הצהרה: class ClassName { //members };
  • הגדרה: פה מתבצע המימוש של הפונקציות.

בונים והורסים

• בונה: פונקציה מיוחדת שנקראת כאשר אובייקט נוצר.
• הורס: פונקציה מיוחדת שנקראת כאשר אובייקט נהרס.

פונקציות אינליין

• מוגדרות בתוך מחלקה ומיועדות לפונקציות קטנות שמשתמשים בהן לעיתים קרובות לשיפור ביצועים.

גטרים וסטטרים

• שיטות המשמשות לאחזור ועדכון חברי נתונים פרטיים.
• דוגמה: int getLength() { return length; } void setLength(int myLength) { length = myLength; }

מבנה מול מחלקה

• Struct: מגביל הגישה ברירת המחדל הוא ציבורי.
• Class: מגביל הגישה ברירת המחדל הוא פרטי.

קבצי כותרת וקוד מקור

• קובץ כותרת (.h): מכיל הכרזות של פונקציות ומשתנים.
• קובץ מקור (.cpp): מכיל את המימוש של הפונקציות.

הוראות קדם-מעבד

• משמשות לכלילת קבצים (#include), הגדרות מאקרו (#define), וקומפילציה מותנית (#ifdef).

תוכניות לדוגמא

• תוכנית מספרים רציונליים:
  • מראה הגדרת מונים ומכנים, צמצום שברים וכפל שברים.
  • משתמשת בחברי נתונים פרטיים ושיטות ציבוריות לפעולות.

כימוס והפשטה

• כימוס: איגוד נתונים עם שיטות הפועלות על הנתונים.
• הפשטה: הסתרת המציאות המורכבת תוך חשיפת רק החלקים הנחוצים.

רכיבים מעשיים

• קישור וקומפילציה: הבנת איך המהדר ממיר קוד מקור לקוד מכונה.
• קדם-מעבד: מורה למהדר לעבד הוראות מסוימות לפני הקומפילציה האמיתית.

הערות חשובות

• שימוש ב-#ifdef ו-#endif להבטיח שכוללים קבצי כותרת רק פעם אחת.
• #pragma once הוא אלטרנטיבה למנגנון #ifndef / #define / #endif למניעת כלילה מרובה.

הרצאה זו מספקת סקירה של מושגי OOP ב-C++ עם דוגמאות ומסבירה את תפקיד המחלקות, האובייקטים ומגבילי גישה שונים, בנוסף כוללת את מרכיבי התכנות החשובים כמו בונים, הורסים ופונקציות אינליין.