p.o.o muy bueno

Curso de C++ Builder

Programacin Orientada a Objetos en C++

5.1. El Paradigma de la POO en C++.

5.2. Creacin y Destruccin de Objetos.

5.3. Encapsulamiento.

5.4. Constructores y Destructores (Inicializacin de Clases I).

5.5. Herencia.

5.5.1. Herencia de Constructores y Destructores (Inicializacin de Clases II).

5.5.2. Clases Abstractas.

5.5.3. Herencia Mltiple.

5.6. Abstraccin.

5.6.1. Restricciones de acceso en C++.

5.6.2. Propiedades Virtuales.

5.7. Polimorfismo.

5.7.1. Sobrecarga de funciones..

5.7.2. Polimorfismo en las clases y mtodos virtuales..

En esta seccin no se pretende dar una teora completa de P.O.O. tan slo se presentarn los conceptos necesarios para una correcta programacin en C++ Builder.

La P.O.O. es un paradigma de programacin que se fundamenta en los conceptos deobjetoyclase. En primer lugar, definamos que entendemos por objeto y clase:

Objeto:

Una entidad autnoma con una funcionalidad concreta y bien definida.

Clase:

Especificacin de las caractersticas de un conjunto de objetos.Un objeto es unainstanciade una clase.

Los conceptos presentados en esta seccin se ilustrarn usando un ejemplo que se ir completando poco a poco a medida que se introduzcan nuevos conceptos. Es ms, este mismo ejemplo se emplea en las secciones dedicadas altratamiento de excepcionesy a laprogramacin con hebras. As, preparemos el camino creando un proyecto:

Crear un proyecto (File | New | Application)

Cambiar el nombre del formulario (Name=PpalFrm). Colocar unPaintBoxde la pgina de componentesSystemque se llamePaintBox, conAlign=alTop. Dejar espacio por debajo delPaintBoxpara colocar un botn.

Colocar unbevelde ancho 4 y alinearlo en lo alto (Align=alTop). La idea es que delimite la parte inferior delPaintBox.

Colocar unbotn bitque permita terminar la ejecucin del programa. El botn estar centrado horizontalmente en la parte inferior del formulario.

Guardar el cdigo del formulario comoPpal.cppy el proyecto comoEjemplo.bpr.

Crear una unidad (File | New | Unit). Guardarla con el nombreObjGraf.cpp

Cuando se crea una unidad de esta manera se crean, en realidad, dos ficheros, uno con extensin.cppy otro con extensin.h. As, disponemos de dos ficheros:ObjGraf.h, que contendr las declaraciones de las clases con las que vamos a trabajar, yObjGraf.cpp, que contendr la definicin (implementacin de los mtodos) de stas.

EnObjGraf.h:

//--------------------------------------------------

#ifndef ObjGrafH

#define ObjGrafH

// Definicin de la clase TObjGraf

class TObjGraf {};

#endif

//--------------------------------------------------

Ntese que el nombre de la clase va precedido por unaT, y, aunque no es obligatorio, si es muy recomendable ya que es una convencin deC++ Builderque casi todos los nombres de clases vayan precedidos porT.

Muy Importante:Con el ejemplo anterior slo conseguimos definir la clase, pero no se crea ningn objeto.

5.1. El Paradigma de la POO en C++

Existen cuatro principios bsicos que cualquier sistema orientado a objetos debe incorporar, que se esquematizan en la figura 5.1.

Figura 5.1. Pilares de la POO.

5.2. Creacin y Destruccin de Objetos

Ya se ha dicho que una clase es nicamente unaespecificacin. Para poder utilizar la funcionalidad contenida en la misma, se debeninstanciarlas clases.

1. Creacin por Declaracin.

Un objeto se puede instanciar de una forma simple, declarando una variable del tipo de la clase.

EnPpal.h:

#include "ObjGraf.h"

EnPpal.cpp:

Pulsando dos veces enOnCreatede la pestaaEventsdel editor de objetos dePpalFrm:

//--------------------------------------------------

void __fastcall TPpalFrm::FormCreate(TObject *Sender)

{

TObjGraf ObjGraf1();

TObjGraf ObjGraf2;

}

//--------------------------------------------------

Aunque esta forma es posible, y bastante utilizada en la programacin de C++ clsica, enC++ Builderse utiliza en muy contadas ocasiones. Esto es as por dos razones, fundamentalmente:

1. La duracin de los objetos suele ir ms all de una simple funcin o bloque. Debido al enfoque de la programacin dirigida por eventos, suele ser habitual que un objeto se cree en un gestor de eventos y se destruya en otro.

2. No se puede usar esta modalidad de creacin con la VCL.

Por lo tanto, nosotrosnola utilizaremos.

2. Creacin Dinmica

Es la forma habitual de crear objetos enC++ Builder, y se realiza mediante el operadornew.

Cuando usamosnewpara instanciar un objeto, se usa una variable quereferencieoapunteal nuevo objeto creado (de otra manera ste quedara totalmente inaccesible). En definitiva, se requiere la declaracin previa de unpunteroa objetos del tipo del que se va a crear.

EnPpal.cpp:

TObjGraf * ObjGraf; // Variable Global.

// ObjGraf es un puntero a objetos de tipo TObjGraf

//--------------------------------------------------


{

ObjGraf = new TObjGraf;

}

//--------------------------------------------------

La forma de establecer el estado inicial o destruir las componentes de un objeto se estudiarn en el apartado dedicado aConstructores y Destructores(seccin 5.4).

Cuidado!Cuando se utiliza esta forma de instanciacin de clases es responsabilidad nicamente del programador la correcta destruccin de los mismos.

3. Destruccin de objetos

Cuando un objeto deja de ser til hay que eliminarlo. De esta manera la aplicacin recupera los recursos (memoria) que ese objeto haba acaparado cuando se cre.

La destruccin de objetos creados en tiempo de ejecucin connewse realiza mediante el operadordelete.

EnPpal.cpp:

Pulsando dos veces enOnDestroyde la pestaaEventsdel editor de objetos dePpalFrm:

//--------------------------------------------------

void __fastcall TPpalFrm::FormDestroy(TObject *Sender)

{

delete ObjGraf;

}

//--------------------------------------------------

5.3. Encapsulamiento

En la programacin clsica (lenguajeC, p.e.) existen datos y procedimientos que actan sobre esos datos. No hay una relacin aparente entre datos y procedimientos (funciones) y esta relacin se establece de manera ms o menos pecisa de acuerdo a la profesionalidad del programador.

En un objeto podemos distinguir dos aspectos bien diferenciados:

Estado----------->Propiedades

Comportamiento--->Mtodos

En P.O.O. los datos y los procedimientos que los gestionan estn relacionados explcitamente y se "encapsulan" en un objeto. La especificacin de las propiedades de un objeto y los mtodos de acceso se realiza en la declaracin de la clase de la que se instancia el objeto.

En la figura 5.2 esquematizamos las propiedades y mtodos que se van a asociar a los objetos de la claseTObjGraf:

Figura 5.2. Propiedades y mtodos de los objetos de la claseTObjGraf.

La declaracin de propiedades y mtodos de los objetos de la claseTObjGrafse realiza de la siguiente manera:

EnObjGraf.h:

//--------------------------------------------------

class TObjGraf {

public:

int X; // Propiedades

int Y;

TColor Color;

TPaintBox *PaintBox;

void Mostrar (void); // Mtodos

};

//--------------------------------------------------

Acceso a Miembros de un Objeto

Para acceder a los miembros de un objeto se usan los operadores tpicos de acceso a miembros: el operador.para referencia directa al objeto y el operador->para acceso a travs de un puntero. Como nosotros siempre creamos los objetos connew, y los referenciamos mediante un puntero, el operador de acceso que utilizaremos es el operador->

EnPpal.cpp:

//--------------------------------------------------


{

...

int ValorY;

...

ObjGraf->X = 5;

ValorY = ObjGraf->Y;

ObjGraf->Mostrar(); //Equivalente a (*Obj).Mostrar();

}

//--------------------------------------------------

Nota:Los puntos suspensivos no son una palabra reservada de C++, simplemente significan que se omite una parte del cdigo, ya sea porque es irrelevante o porque ya se ha expuesto anteriormente.

5.4. Constructores y Destructores (Inicializacin de Clases I)

Son mtodos que permiten establecer el estado inicial y final de un objeto. Los constructores se pueden definir con un conjunto de argumentos arbitrario, pero no pueden devolver nada. Y los destructores no pueden recibir ni devolver ningn valor.

El constructor debe llamarse igual que la clase, y el destructor el nombre de la clase precedido del carcter~

Un constructor se ejecuta cuando se crea un nuevo objeto: 1) por declaracin, 2) cuando se crea dinmicamente con el operadornew. Un destructor se ejecuta cuando el objeto deja de existir: 1) porque su mbito acaba, 2) cuando se libera explcitamente con el operadordelete.

EnObjGraf.h:

class TObjGraf {

...

// Constructor de objetos TObjGraf

TObjGraf (TPaintBox *_PaintBox, TColor _Color=clBlack,

int _X=0, int _Y=0);

// El destructor sera: ~TObjGraf (void);

};

EnObjGraf.cpp:

TObjGraf :: TObjGraf (TPaintBox * _PaintBox, TColor _Color,

int _X, int _Y)

{

PaintBox = _PaintBox;

Color = _Color;

X = _X;

Y = _Y;

}

EnPpal.cpp:


{

ObjGraf = new TObjGraf (PaintBox, clRed, 10, 10);

}

Importante:No es necesario escribir un destructor salvo si el objeto requiere memoria dinmica adicional. De ser as, la tarea del destructor ser, bsicamente, liberar la memoria dinmica que ocupa el objeto que se va a destruir.

5.5. Herencia

Cuando una clase hereda de otra, laclase derivadaincorpora todos los miembros de laclase baseadems de los suyos propios.

La herencia es una herramienta muy importante en muchos aspectos del desarrollo de aplicaciones:

Organizacin del diseo.

Reusabilidad de clases (propias o no).

Mejora del mantenimiento.

Tomando como base la claseTObjGrafse van a construir dos nuevas clases,TCirculoyTCuadrado, quederivandeTObjGraf. Esto significa que los objetos de estas clases tienen asociados las propiedades y mtodos de la clase base,TObjGraf, adems de los suyos propios. En la figura 5.3 esquematizamos el mecanismo de herencia para las nuevas clases y las nuevas propiedades que se asocian a los objetos de las clases derivadas.

Figura 5.3. Las clasesTCirculoyTCuadradoheredan las propiedades y mtodos de la claseTObjGraf.4

EnObjGraf.h:

//*************************************************/

// Definicion de la clase derivada TCirculo

// Deriva de la clase base TObjGraf

//*************************************************/

class TCirculo : public TObjGraf {

public:

int Radio; // Propiedad exclusiva de TCirculo

};

//*************************************************/

// Definicion de la clase derivada TCuadrado.


//*************************************************/

class TCuadrado : public TObjGraf {

public:

int Lado; // Propiedad exclusiva de TCuadrado

};

Antes del nombre de la clase base hay que ponerpublic, esto es as porque C++ permite tambin la herenciaprivate. Pero sta no se suele usar, por lo que nosotros supondremos que slo existe lapublic.

5.5.1. Herencia de Constructores y Destructores (Inicializacin de Clases II)

Los constructores y destructores de una clasenoson heredadas automticamente por sus descendientes. Deberemos crear en las clases hijas sus propios constructores y destructores. Es posible, no obstante, emplear los constructores de la clase base pero hay que indicarloexplcitamente. De ser as, es necesario saber:

1. que los constructores y destructores de las clases base son invocados automticamenteantesque los constructores de las clases derivadas, y

2. que los destructores de las clases derivadas se invocanantesque los de las clases base.

Para determinar con qu parmetros se llaman a los constructores de las clases base, se utiliza lalista de inicializacin.

EnObjGraf.h:

//*************************************************/

// Definicion de la clase derivada TCirculo


//*************************************************/


public:

int Radio; // Propiedad exclusiva de TCirculo

// Metodo constructor

TCirculo (TPaintBox *_PaintBox, TColor _Color=clBlack,

int _X=0, int _Y=0, int _Radio=1);

};

//*************************************************/



//*************************************************/


public:

int Lado; // Propiedad exclusiva de TCuadrado


TCuadrado (TPaintBox * _PaintBox, TColor _Color=clBlack,

int _X=0, int _Y=0, int _Lado=1);

};

EnObjGraf.cpp:

TCirculo :: TCirculo (TPaintBox * _PaintBox, TColor _Color,

int _X, int _Y, int _Radio) :

TObjGraf (_PaintBox, _Color, _X, _Y)

{

Radio = _Radio;

}

TCuadrado :: TCuadrado (TPaintBox * _PaintBox, TColor _Color,

int _X, int _Y, int _Lado) :

TObjGraf (_PaintBox, _Color, _X, _Y)

{

Lado = _Lado;

}

5.5.2. Clases Abstractas

Clase abstracta: es una clase que no est completamente especificada (posee mtodos sin implementar), por lo tantono se pueden crear instancias de la misma. Una clase abstracta se usa para servir de clase base a otras clases. En terminologa C++ se dice que una clase abstracta es aquella que posee al menos unmtodo virtual puro.

Virtual:obliga a las clases derivadas a implementar ese mtodo.

Puro:no pueden crearse instancias de esa clase.

EnObjGraf.h:

class TObjGraf {

public:

...

// Otros metodos

virtual void Mostrar (void) = 0; // Metodo virtual puro

};


public:

...

// Instanciacion del metodo virtual puro de la clase TObjGraf

void Mostrar (void);

};


public:

...



};

EnObjGraf.cpp:

void TCirculo :: Mostrar (void)

{

PaintBox->Canvas->Pen->Color = Color;

PaintBox->Canvas->Brush->Color = Color;

PaintBox->Canvas->Ellipse(X, Y, X+Radio*2, Y+Radio*2);

}

...

void TCuadrado :: Mostrar (void)

{

PaintBox->Canvas->Pen->Color = Color;


PaintBox->Canvas->Rectangle(X, Y, X+Lado, Y+Lado);

}

Por qu se especifica el mtodoMostrarenTObjGraf, como virtual puro, en lugar de omitirlo? Fundamentalmente podemos considerar dos razones para usar mtodos virtuales puros:

1. Para obligar a que las clases descendientes los implementen. De esta forma estamos seguros de que todas las clases descendientes no abstractas deTObjGrafposeen el mtodo, y se podr invocar con seguridad.

2. Para evitar que se puedan crear instancias de la clase abstracta.

En este estado, si probamos a ejecutar el programa, nos aparecer un error: no se puede crear una instancia de una clase abstracta. Porqu?: Recordar que enPpal.cppel gestor asociado al eventoOnCreatedel formulario est escrito como sigue:

//--------------------------------------------------


{

ObjGraf = new TObjGraf (PaintBox, clRed, 10, 10);

};

//--------------------------------------------------

As, creemos entonces objetos de las clases hijas:

1. En primer lugar, enPpal.cpphay que borrar la declaracin de la variable global:

2. TObjGraf *ObjGraf; // Variable Global.

y en su lugar se declararn cuatro punteros, dos para referenciar a objetos de tipoTCirculoy otros dos para referenciar a objetos de tipoTCuadrado:

// Punteros a objetos de las clases derivadas.

TCirculo *Cir1, *Cir2;

TCuadrado *Cuad1, *Cuad2;

3. En segundo lugar, modificaremos la funcinFormCreatepara que cree dos objetos de cada clase referenciados por los punteros declarados anteriormente:

4. //--------------------------------------------------

5.

6. void __fastcall TPpalFrm::FormCreate(TObject *Sender)

7. {

8. Cir1 = new TCirculo (PaintBox, clBlack, 100, 100, 30);

9. Cir2 = new TCirculo (PaintBox, clGreen, 210, 40, 20);

10. Cuad1 = new TCuadrado (PaintBox, clRed, 200, 150, 45);

11. Cuad2 = new TCuadrado (PaintBox, clYellow, 120, 70, 25);

12. };

13.

14. //--------------------------------------------------

15. Finalmente, modificaremos la funcinFormDestroypara que elimine los objetos creados:

16. //--------------------------------------------------

17.

18. void __fastcall TPpalFrm::FormDestroy(TObject *Sender)

19. {

20. delete Cir1;

21. delete Cir2;

22. delete Cuad1;

23. delete Cuad2;

24. }

25.

26. //--------------------------------------------------

Ahora, al ejecutar el programa se crean y se destruyen objetos de las clases derivadas, aunque no se visualizan en la ventana. Porqu? En ningn momento se ha llamado al mtodoMostrar()asociado a cada objeto. Para mostrar los objetos, basta con indicarlo en el gestor asociado al eventoOnPaintdel componentePaintBox:

//--------------------------------------------------

void __fastcall TPpalFrm::PaintBoxPaint(TObject *Sender)

{

Cir1->Mostrar();

Cir2->Mostrar();

Cuad1->Mostrar();

Cuad2->Mostrar();

}

//--------------------------------------------------

En este punto, el proyecto debe estar como se indica en el proyectoEjemplo0.

El resultado es el mostrado en la figura 5.4:

4Figura 5.4. Resultado del proyectoEjemplo.bpr.

Ejercicio:

Construir la claseTTrianguloy modificar el proyecto para que proporcione un resultado similar al de la figura 5.5.

Figura 5.5. Resultado del proyectoEjemplo.bprmostrando objetos de la claseTTriangulo.

5.5.3. Herencia Mltiple

La herencia mltiple es el hecho de que una clase derivada se genere a partir de varias clases base.

Ejemplo:

En un concesionario de coches podramos considerar la siguiente jerarqua de clases:

class TProducto {

long Precio;

...

};

class TVehiculo {

int NumRuedas;

...

};

class TCocheEnVenta : public TProducto, public TVehiculo {

...

};

Observar que los objetos de la claseTCocheEnVentaderivan de las clasesTProductoyTVehiculo.

Existen dos formas para que una clase saque partido de las ventajas de otra, una es la herencia, y la otra es que una clase contenga un objeto de la otra clase.

Ninguna de las dos posibilidades es mejor que la otra, en cada caso particular habr que estudiar cual es la mejor opcin.

Por ejemplo, si quisieramos disear una clase (TMarco) que represente un marco (representado por un cuadrado y un crculo), podemos decidir distintas estrategias a la hora de llevarlo a cabo:

Que herede deTCirculoyTCuadrado.

Que herede deTObjGrafy contenga un objeto de la claseTCirculoy otro deTCuadrado.

Que herede deTCirculoy contenga un objeto de la claseTCuadrado.

Que herede deTCuadradoy contenga un objeto de la claseTCirculo.

5.6. Abstraccin

Es la ocultacin de detalles irrelevantes o que no se desean mostrar. Podemos distinguir en una clase dos aspectos desde el punto de vista de la abstraccin:

Interfaz: lo que se puede ver/usar externamente de un objeto.

Implementacin: cmo lleva a cabo su cometido.

Resumiendo:nos interesa saber qu nos ofrece un objeto, pero no cmo lo lleva a cabo.

5.6.1. Restricciones de acceso en C++

En C++ se puede especificar el acceso a los miembros de una clase utilizando los siguientes especificadores de acceso:

public: Interfaz de la clase.

private: Implementacin de la clase.

protected: Implementacin de la familia.

Estos especificadores no modifican ni la forma de acceso ni el comportamiento, nicamente controlan desde dnde se pueden usar los miembros de la clase:

public: desde cualquier sitio.

private: desde los mtodos de la clase.

protected: desde los mtodos de la clase y desde los mtodos de las clases derivadas.

EnObjGraf.h:

//*************************************************/

// Definicion de la clase base TObjGraf

//*************************************************/

class TObjGraf {

private: // Puede acceder SOLO los objetos de esta clase.

int X;

int Y;

protected: // Pueden acceder los objetos de esta clase y sus descendientes.

TColor Color;

TPaintBox * PaintBox;

public: // Pueden usarlas todas.




// Otros metodos


};

Modificar de la misma manera las clasesTCirculoyTCuadradopara que sus propiedadesRadioyLadoqueden protegidas y los mtodos pblicos:

//*************************************************/

// Definicion de la clase derivada TCirculo.


//*************************************************/



int Radio;

public:




void Mostrar (void); // Instanciacion del metodo virtual puro

// de la clase TObjGraf

};

//*************************************************/



//*************************************************/



int Lado;

public:




void Mostrar (void); // Instanciacion del metodo virtual puro

// de la clase TObjGraf

};

As, si enPpal.cppescribiramos:

//--------------------------------------------------

void __fastcall TPpalFrm::FormCreate (TObject *Sender)

{

...

Cir1->Mostrar(); // Se puede.

Cir1->X = 10; // No se puede porque X es private.

}

//--------------------------------------------------

En realidad estos tres especificadores de acceso son los propios deC++, pero enC++ Builderexiste otro adicional, que es el__published. No vamos a dar mucha importancia a este modificador, porque su uso est restringido alIDE. Cuando en una clase veamos una seccin__publishedquiere decir que los miembros contenidos en la misma son mantenidos automticamente por el IDE y no deberemos modificar nada en dicha seccin, ya que de lo contrario los resultados pueden ser imprevisibles.

Es una buena tcnica de programacin no permitir el acceso pblico a las propiedades de un objeto, ya que si esto ocurriera podra peligrar la integridad del objeto. Entonces cmo se puede cambiar el estado de un objeto desde el exterior?

1. Ofreciendo mtodos (pblicos) que se encarguen de modificar las propiedades (privadas) que se desee. De esta manera son los mtodos los que acceden a las propiedades y el usuario de la clase slo accede a travs de ellos. Esta es la tcnica clsica que se emplea en C++

2. A travs de los mtodos y de las propiedades "virtuales". Esta tcnica es exclusiva de C++ Builder y la describimos en la siguiente seccin.

5.6.2. Propiedades Virtuales

Son propiedades definidas mediante mtodos de lectura (read) y/o escritura (write). Se llaman virtuales porque, realmente, no existen. El usuario de la clase usa estas propiedades como si fueran propiedades reales y en ltima instancia se traducen en la llamada a un mtodo o en el acceso a una propiedad real. Es ms, si una propiedad virtual se usa para lectura (p.e. en la parte derecha de una asignacin) se traduce en una accin diferente que si esa popiedad virtual se usa para escritura. La accin que se produce cuando la propiedad virtual es de lectura se especifica, sintcticamente, mediante la palabra reservadareadmientras que si se usa para escritura se especifica conwrite. Veamos un ejemplo.

EnObjGraf.h:

//*************************************************/

// Definicion de la clase base TObjGraf

//*************************************************/

class TObjGraf {

private: // Puede acceder SOLO los objetos de esta clase.

int FX; // OJO: Se ha cambiado el nombre a

int FY; // los miembros X e Y por FX y FY.

void SetX (int _X);

void SetY (int _Y);

virtual int GetAncho (void) = 0; // Metodo virtual puro

virtual int GetAlto (void) = 0; // Metodo virtual puro

protected: // Pueden acceder los objetos de esta clase y descendientes.

TColor FColor; // OJO: Se ha cambiado Color por FColor

TPaintBox *PaintBox;

public: // Pueden usarlas todas.




// Otros metodos


// NUEVAS FORMAS DE ACCESO CON PROPIEDADES VIRTUALES.

__property int X = {read=FX, write=SetX };

__property int Y = {read=FY, write=SetY };

__property TColor Color = {read=FColor, write=FColor};

__property int Ancho = {read=GetAncho };

__property int Alto = {read=GetAlto };

};

Observaciones:

Observar que la "antigua" propiedadX(resp.Y) se llama ahoraFX(resp.FY). Adems, hay una propiedad virtual (pblica) llamadaX(resp.Y). Estas propiedades estn declaradas en la claseTObjGraflo que significa que sus descendientes tambin las heredan.

Si enPpal.cppse usara esta propiedad para lectura:

int CX = Cir1->X;

En realidad es como si se hiciera

int CX = Cir1->FX;

ya que cuando se accede para lectura a la propiedad (virtual)Xen realidad se accede a la propiedad (real)FX. La ltima instruccin, no obstante, povocara un error porqueFXes una propiedad privada.

Si se usara esta propiedad para escritura:

Cir1->X = 100;

En realidad es como si se hiciera

Cir1->SetX(100);

ya que cuando se accede para escritura a la propiedad (virtual)Xen realidad se llama al mtodoSetX(). La ltima instruccin, no obstante, povocara un error porqueSetX()es un mtodo privado. Al "redirigir" la escritura al mtodoSetX()podemos controlar la validez del parmetro y corregir, en su caso, el valor: una ventaja adicional.

La propiedad virtualColortiene asociado el mismo mtodo de acceso para lectura y escritura: devuelve o escribe, directamente, en la propiedad realFColor.

Finalmente, observar que las propiedades virtualesAnchoyAltono tienen asociados mtodos de acceso para escritura.

Como hemos incorporado dos nuevos mtodos a la clase baseTObjGraf(GetAncho()yGetAlto()) y stos se han declarado virtuales puros necesitamos instanciarlos en las clases derivadas:

//*************************************************/



//*************************************************/



int Radio;

inline int GetAncho (void) {return(Radio*2);}

inline int GetAlto (void) {return(Radio*2);}

public:




void Mostrar (void); // Instanciacion del metodo virtual puro de

// la clase TObjGraf

};

//*************************************************/



//*************************************************/



int Lado;

inline int GetAncho (void) {return(Lado);}

inline int GetAlto (void) {return(Lado);}

public:




void Mostrar (void); // Instanciacion del metodo virtual puro de

// la clase TObjGraf

};

Ahora, aadimos (enObjGraf.cpp) las funcioneswritede las propiedades virtualesXeY:

// Funciones de escritura de las propiedades virtuales X e Y

void TObjGraf :: SetX (int _X)

{

if (_X < 0) // Coordenada negativa

FX = 0; // Ajustar al margen izquierdo

else

if (_X > (PaintBox->Width - Ancho)) // Demasiado alta

FX = PaintBox->Width - Ancho; // Ajustar al margen derecho

else

FX = _X; // Correcto: escribir sin modificar

}

void TObjGraf :: SetY (int _Y)

{

if (_Y < 0) // Coordenada negativa

FY = 0; // Ajustar al margen superior

else

if (_Y > (PaintBox->Height - Alto)) // Demasiado alta

FY = PaintBox->Height - Alto; // Ajustar al margen inferior

else

FY = _Y; // Correcto: escribir sin modificar

}

Muy importante:Cambiamos el constructor de la claseTObjGrafporque no se puede llamar a los mtodos virtuales puros de una propiedad virtual desde un constructor de una clase base.

En este caso, no se puede llamar a los mtodos virtuales puros (GetAncho()yGetAlto()) de las propiedades virtuales (AnchoyAlto) desde el constructor de la clase baseTObjGraf.

EnObjGraf.cpp:

TObjGraf :: TObjGraf (TPaintBox *_PaintBox,

TColor _Color, int _X, int _Y)

{

PaintBox = _PaintBox;

FColor = _Color; // MUY IMPORTANTE: Estas tres lineas han cambiado:

FX = _X; // No se puede llamar a los metodos virtuales puros

FY = _Y; // (GetAncho, GetAlto) para fijar el valor de una

// propiedad virtual (Alto, Ancho) desde un

// constructor de la clase base.

}

En este punto, el proyecto debe estar como se indica en el proyectoEjemplo1.

El resultado el el mismo que el mostrado en la figura 5.4.

Experimentacin con las propiedades virtuales.

1. Los constructores no verifican coordenadas.

Los objetos grficos (Cir1,Cir2,Cuad1yCuad2) se crean con sus correspondientes constructores, que en ltima instancia llaman al constructor de la clase base para establecer los valores de las propiedades realesFX,FY,FColoryPaintBox. La consecuencia es que si se crea un crculo, por ejemplo, con coordenadas incorrectasnose corrigen ya que como el constructor de la clase base no puede utilizar la propiedad virtualXpara escritura no se emplea el mtodoSetX().

Como demostracin, en la funcinFormCreate()dePpal.cppcambiar la lnea:

Cir1 = new TCirculo (PaintBox, clBlack, 100, 100, 30);

por:

Cir1 = new TCirculo (PaintBox, clBlack, -100, 100, 30);

Observar que el crculo negro no se muestra.

2. Lectura/escritura a travs de propiedades virtuales.

Modificar la funcinPaintBoxPaint()dePpal.cppaadiendo esta lnea al principio:

if (Cir1->X < 0) Cir1->X = 100;

Observar que la propiedad virtualXse usa para lectura y escritura. La lnea anterior fija la coordenadaXal valor 100.

Un ejemplo ms clarificador es cambiar la lnea anterior por:

if (Cir1->X < 0) Cir1->X = -200;

Observar que el crculo negro tiene el valor0en la coordenadaX: este valor se ha fijado a travs del mtodo de escrituraSetX().

5.7. Polimorfismo

Es demostrar comportamientos distintos segn la situacin. Puede darse de tres formas diferentes:

Funciones: sobrecarga.

Clases: es al que se refiere normalmente el concepto de polimorfismo.

Enlace dinmico: mtodos virtuales.

5.7.1.Sobrecarga de funciones.

Ocurre cuando en una clase existen dos mtodos con idntico nombre pero con distinta lista de parmetros. El compilador los considera como dos mtodos distintos y aplicar cada uno de ellos en la situacin apropiada.

Por ejemplo, podra sobrecargarse el constructor de la claseTObjGrafaadiendo un nuevoconstructor de copia:

EnObjGraf.h:

TObjGraf (TObjGraf *ObjGraf);

EnObjGraf.cpp:

TObjGraf::TObjGraf (TObjGraf *ObjGraf)

{

PaintBox = ObjGraf->PaintBox;

FColor = ObjGraf->Color;

FX = ObjGraf->FX;

FY = ObjGraf->FY;

}

5.7.2. Polimorfismo en las clases y mtodos virtuales.

Una clase se puede comportar como cualquiera de sus antecesoras (en la asignacin por ejemplo). Como tenemos variables (punteros) que pueden contener objetos de distintas clases, el compilador no sabe qu tipo de objeto es al que realmente apunta la variable (en tiempo de compilacin) por lo tanto hay retrasar el enlace a tiempo de ejecucin.

Elenlace dinmicoes retrasar el enlace de una llamada a un mtodo (funcin) al tiempo de ejecucin.

Para ilustrar el polimorfismo, crearemos una nueva clase,TPelota, que derive de la claseTCirculo. Una pelota (un objeto de tipoTPelota, para ser ms precisos) es un crculo que tiene la capacidad de movimiento. Para implementar el movimiento de una pelota necesitamos incorporar nuevas propiedades y mtodos propios a la claseTPelota. Sin embargo, en este momento nos interesa poner de manifiesto el polimorfismo, lo que conseguimos a travs del mtodoMostrar()asociado a la claseTPelota. Antes, modificamos la declaracin del mtodoMostrar()de la claseTCirculopara obligar a sus descendientes a implementar su propio mtodoMostrar(): basta con indicar que en el mtodoMostrar()de la claseTCirculoes virtual.

EnObjGraf.h:

//*************************************************/



//*************************************************/


private:

...

public:

...

// Ahora, el metodo Mostrar() se declara virtual, aunque no es puro:

// 1) Por ser virtual: cualquier clase que derive de TCirculo debe

// tener su propio metodo Mostrar(),

// 2) Por no ser puro: puede llamarse a este metodo con objetos TCirculo.

virtual void Mostrar (void);

...

};

Ahora nos centramos en la nueva claseTPelota. Antes, por comodidad y claridad, definimos un tipo por enumeracin para la direccin del movimiento:

EnObjGraf.h:

// Tipo definido por enumeracion para la direccion de TPelota. Codificacion:

/*

NO N NE

10 2 6

\ | /

O 8 --- * --- 4 E

/ | \

9 1 5

SO S SE

*/

enum TDireccion {S=1, N=2, E=4, O=8, SE=5, NE=6, SO=9, NO=10};

La declaracin de la claseTPelotase har enObjGraf.h:

//*************************************************/

// Definicion de la clase derivada TPelota.

// TPelota deriva de la clase TCirculo, que a su

// vez deriva de la clase base TObjGraf

//*************************************************/

class TPelota: public TCirculo {

private:

int FDirX; // Dir. en el eje X

int FDirY; // Dir. en el eje Y

int FVelocidad; // Velocidad del movimiento

void SetDireccion (TDireccion _Direccion);

TDireccion GetDireccion (void);

public:

// Constructores

TPelota (TPaintBox *_PaintBox, TColor _Color=clBlack,

int _X=0, int _Y=0, int _Radio=1,

TDireccion _Direccion=SE, int _Velocidad=5);

// Otros metodos


void Borrar (void);

void Mover (void);

__property int Velocidad = {read = FVelocidad,

write= FVelocidad};

__property TDireccion Direccion = {read = GetDireccion,

write= SetDireccion};

};

La implementacin de los mtodos propios de la claseTPelotase har enObjGraf.cpp:

/*****************************************************/

// Metodos asociados a la clase derivada TPelota.

// TPelota deriva de la clase TCirculo, que a su

// vez deriva de la clase base TObjGraf

/*****************************************************/

TPelota :: TPelota (TPaintBox *_PaintBox, TColor _Color, int _X,

int _Y, int _Radio, TDireccion _Direccion, int _Velocidad) :

TCirculo (_PaintBox, _Color, _X, _Y, _Radio)

{

Direccion = _Direccion;

Velocidad = _Velocidad;

}


// y virtual en TCirculo.

void TPelota :: Mostrar (void)

{

PaintBox->Canvas->Pen->Color = clBlack; // Observar la diferencia



}

// Otras funciones propias de TPelota

void TPelota :: Borrar (void)

{

PaintBox->Canvas->Pen->Color = PaintBox->Color;

PaintBox->Canvas->Brush->Color = PaintBox->Color;


}

void TPelota :: Mover (void)

{

Borrar ();

X += FDirX * Velocidad;

Y += FDirY * Velocidad;

Mostrar ();

}

void TPelota :: SetDireccion (TDireccion _Dir)

{

FDirY = (_Dir & 1) ? +1 : ((_Dir & 2) ? -1 : 0);

FDirX = (_Dir & 4) ? +1 : ((_Dir & 8) ? -1 : 0);

}

TDireccion TPelota :: GetDireccion (void)

{

TDireccion _Dir;

_Dir = (TDireccion) ((FDirY == +1) ? 1 : ((FDirY == -1 ) ? 2 : 0));

_Dir = (TDireccion) (_Dir + (FDirX == +1) ? 4 : ((FDirX == -1 ) ? 8 :0));

return (_Dir);

}

Finalmente, para ilustrar el polimorfismo nos basaremos en la existencia de diferentes mtodos con el mismo nombre:Mostrar(), que provocan diferentes acciones dependiendo del tipo de objetos al que se aplican.

Vamos a crear dinmicamente cuatro objetos de diferentes clases. Estos objetos van a ser referenciados (mediante punteros) desde un vector de objetos de tipoTObjGraf *. El polimorfismo se va a manifestar invocando a la funcinMostrar()para cada uno de esos objetos.

EnPpal.cppdeclararemos la variable global:

TObjGraf **Objs;

que se interpreta como:Objses un puntero a una zona de memoria que contendr punteros a objetos de tipoTObjGraf.

As, enPpal.cpp:

//----------------------------------------------------------------------


{

Objs = new TObjGraf * [4];

Objs[0] = new TCirculo (PaintBox, clBlack, 100, 100, 30);

Objs[1] = new TCuadrado (PaintBox, clRed, 200, 150, 45);

Objs[2] = new TCirculo (PaintBox, clGreen, 210, 40, 20);

Objs[3] = new TPelota (PaintBox, clYellow, 120, 70, 25);

}

//----------------------------------------------------------------------

void __fastcall TPpalFrm::FormDestroy(TObject *Sender)

{

for (int i=0; i

p.o.o muy bueno

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