Протоколы и стандарты объектно-ориентированного программирования Clipboard по дисциплине "Теория проектирования трансляторов" на тему Протоколы и стандарты объектно-ориентированного программирования Выполнен студентом группы АП-1-91 Маслюковым А.О. СОДЕРЖАНИЕ Предисловие MS Windows и новый метод разработки программ Динамический обмен данными OLE-технология Заключение Список литературы Приложение 1.Пример использования OLE-технологии Предисловие Наиболее распространенным языком программирования последне- го десятилетия безусловно является С. Этому способствовали такие его особенности, как лаконичность, мощность, гибкость, мо- бильность. Вместе с тем, стремительное усложнение приложений, для реализации которых применяются традиционные процедурно-ориентиро- ваннные языки программирования и, в частности С, заставляют гово- рить об определенном кризисе в их использовании, связанном преж- де всего с недостаточной надежностью и выразительной способностью. Подобных недостатков во многом лишены языки объектно-ориен- тированнго программирования (ООП), в сонове которыхлежит идея мо- делирования объектов посредством иерархически связанных классов. Отдельно взятый класс рассматривается как совакупность множества данных и операций над ними, причем доступ к элементам данных класса возможен только посредством операций этого класса. Уста- новление четкой взаимозависимости между данными и операциями ве- дет к большой целостности данных и значительно повышает надеж- ность программ по сравнению с традиционными языками программиро- вания. Кроме того, идея программирования с помощью классов во многом использует тот же подход, который позволяет людям формиро- вать модели объектов реального мира. Впервые идеи ООП были реализованы в середине 60-х годов в языке программирования Симула-67. Последний, однако, не нашел в то время широкого распространения как в силу своей относительно меньшей производительности по сравнению с традиционными языками типа FORTRAN, ALGOL, PL/1 так и, возможно, неадекватности предла- гаемых средств решаемым в то время задачи. Еще одним важным огра- ничением для распространеия Симулы-67 стали трудности, с которы- ми пришлось столкнуться большинству программистов при его изуче- нии. Дело в том, что наряду с целым рядом безусловных достоинств, идеи ООП обладают и одним существенным недостатком - они далеко не просты для понимания и особенно для освоения с целью практи- ческого использования. С++ - развитие С. С++ - это объектно-ориентированыый язык, то есть язык, поз- воляющий программисту оперировать объектами некоторых типов, предварительно им определенным. Название языка "С++" отражает эволюционный характер изменения языка С (запись "++", в языке С, означает, что к какой-то переменной прибавляется единица). Он имеет еще более мощные и гибкие средства для написания эффектив- ных программ, чем С, от которого он произошел. Человек, програм- мирующий на традиционных языках, может просто потерять голову от тех возможностей, которые предоставляет С++. Но не менее важным является то, что такой распространенный и универсальный язык, как С, сохранен в качестве основы. С прост, эффективен, переносим. Чего только нет в языке С: строковых дан- ныхнет, матриц нет, средств параллельного программирования тоже нет. Нет даже ввода-вывода. Типы, операции и операторы С очень близки к тому, с чем мы имеем дело в Ассемблере,- числа, адреса, арифметические и логи- ческие действия, циклы... Кроме того, многие особенности С нед- вусмысленно намекаю компилятору, как сократить код и время испол- нения программы. Эти характерные черты языка С позволяют напи- сать эффективно работающий и не слишком сложный компилятор. И хо- тя в машинных кодах на разных компьютерах элементарные операции обозначаютс по-разному, вряд ли разработчику компилятора придет в голову интерпретировать простейшие выражения каким-нибудь ориги- нальным способом. Именно поэтому язык С "идет везде и на всем", программы, написанные на нем, работают эффективно, и их можно пе- реносить с одного компьютера на другой. Большинство языков программирования созданы для решения оп- ределенного круга задач. В них не только не хватает определенных типов данных и функций, но и много лишнего с точки зрения челове- ка, далекого от области, на которую ориентирован язык. Специали- зированные типы данных или операторы, требующие нетривиальной поддержки, затрудняют изучение языка и мешают вашей работе, если вы ими не собираетесь пользоваться. Поэтому С, в котором нет ни- чего лишнего, популярен среди широкого круга программистов. Соот- ветствующие библиотеки могут добавить к средствам языка специали- зированные функции для работы со строками, файлами, списками, ус- тройствами ввода-вывода, математическими объектами и т.д. Остает- ся только выбрать то, что нужно лично вам. Заголовочные файлы об- легчают использование библиотек, предоставляют полезные типы дан- ных, глобальные переменные, макроопределения... Они во многом ус- траняют противоречие между эффективностью программы и удобством использования библиотечных функций. Они также позволяют не повто- рятся и не писать по нескольку раз одно и тоже в различных прог- раммах. Поскольку С был создан специально для системного програм- мирования, он имеет возможности низкого уровня, позволяющие "иг- рать без правил". В зависимости от устройства и операционной сис- темы вашей машины вы можете "влезть" в видеопамять или использо- вать системные программы, находящиеся в оперативной памяти. В любом случае вы можете рассматривать код собственной прог- раммы как данные, а массив данных как код функции, квадратную матрицу как вектор, а текст как бинарное дерево. Что бы ни нахо- дилось в памяти - это всего лишь последовательная цепочка чисел. Если вы не боитесь риска - можете делать все, что вам вздумается. Современные прграммисты выбирают С не только из-за его преи- муществ. В настоящее время мы имеем дело с цепной реакцией: чем больше написано на С, тем больше на нем напишут еще. Это одна из причин, почему язык С++ сохраняет С в качестве подмножества. По мнению автора С++, Бьерна Страуструпа, различие между идеологией С и С++ заключается примерно в следующем: программ на С отражает "способ мышления" процессора, а С++ - способ мышления программиста. Отвечая требованиям современного программирования, С++ делает акцент на разработке новых типов данных, наиболее пол- но соответствующих концепциям выбранной области знаний и задачам приложения. На С пишут библиотеки функций, С++ позволяет созда- вать библиотеки классов. Класс является ключевым понятием С++. Описание класса содержит описание данных, требующихся для пред- ставления объектов этого типа, и набор операций для работы с по- добными объектами. В отличие от традиционных структур С или Паскаля, членами класса являются не только данные, но и функции. Функции-члены класса имеют привилегированный доступ к данным внутри объектов этого класса и обеспечивают интерфейс между этими объектами и ос- тальной программой. При дальнейшей работе совершенно не обяза- тельно помнить о внутренней структуре класса и мехагизме работы "встроенных функций". В этом смысле класс подобен электрическому прибору - мало кто знает о его устройстве, но все знают, как им пользоваться. Часто в целях повышения эффективности и упрощения структуры программы приходится заставлять ее работать с разнородными объек- тами так, как если бы они имели один и тотже тип. Например, ок- ружность и квадрат естественно рассматривать как варианты геомет- рической фигуры. Полезно составлять списки фигур, нарисованных на экране, или функций, которые их размножают, двигают и т.д. О точ- ном типе объекта приходится порой забывать. Список геометричес- ких фигур "не знает", что в нем находится - отрезки или звездоч- ки. Не знает этого и компилятор. Но все время, пока вы рисуете эти объекты, неизбежно приходится "помнить", что они из себя представляют. Конечно, возможности низкого уровня позволяют "за- бывать" и "вспоминать" когда и как нам заблагорассудится, но при этом компилятор теряет контроль над осмысленностью действий. Использование производных классов и виртуальных функций поз- воляет избежать рискованной техники и не заботится о том, в ка- кой форме объект типа "геометрическая фигура" хранит информацию о том, круг он или квадрат. (Кроме возможностей ООП, создание ти- пов данных "треугольник" или "квадрат" как производные от базово- го класса "геометрическая фигура" отражает логическую связь поня- тий). Виртуальные функции, по существу, определяют, что именно можно делать с объектом, а не то, как это делать. Создавая класс "геометрическая фигура", мы можем включить в него виртуальные функции рисования, увеличения, поворота. С использованием этих функций можно создать еще один член класса. Затем можно разработать библиотеку программ интерактивной графики, снабдив ее средствами диалого, функциями вроде дополне- ния некоторой области экрана одинаковыми геометрическими фигура- ми и т.д. Библиотечные функции будут вызывать функции-члены клас- са "геометрическая фигура": рисования, движения, поворота,увели- чения. А после того, как мы все это напишем, откомпилируем, спря- чем текст функций, которые считаем своей интеллектуальной соб- ственностью, начинается самое интересное. Теперь мы можем опи- сать сколько угодно новых типов фигур - многоугольников, звездо- чек, эллипсов - производных от класса "геометрическая фигура" и объяснить, как их рисовать, увеличивать и поворачивать. Как дви- гать - объяснять не надо. Это уже есть в базовом классе. Функции нашей библиотеки могут работать собъектами вновь созданных типов, для них это варианты геометричесой фигуры. Следует отметить, что в производных классах могут (и, как правило, должны) появлятся данные и функции, которых нет в базовом классе. Однако ни одна из функций, обрабатывающих "геометрические фигуры", никогда не уз- нает о специфических свойствах многоугольника или эллипса, кроме того, что они по-своему рисуются, увеличиваются и поворачиваются. Производный класс сам может быть базовым для других классов, а поздние версии С++ позволяют сделать один класс производным от нескольких других. При написании программы часто допускаются досадные оплошнос- ти, обнаруживающиеся только на стадии выполнения и, увы, слишком поздно. Например, если переменная по смыслу - знаменатель дроби, хотелось бы получить сообщение об ошиюке тогда, когда ей присваи- вается ноль, а не тогда, когда на этот ноль что-нибудь делится. Или, скажем, функция рисования точки. Невозможно удержаться от соблазна вызвать ее хотя бы раз без проверки выхода за границы экрана. В то же время , если мы пишем программу рисования линии, обязательно нужна функция, которая тупо ставит точку - и как мож- но быстрее. Существует много ситуаций, когда функции и данные следует разрешить использовать только привилегированным функциям, над которыми ва "хорошо подумали". В С++ этого можно добиться, сделав "опасные" данные и функции защищенными членами какого-ни- будь класса. К ним имеют доступ только функции-члены этого же класса, а так же друзья класса. Напротив, если данные или фун- кции-члены объявлены public, они являются общедоступными. С++ предоставляет в распоряжение программиста сложные типы данных. Однако ни аппарат классов, ни перегрузка операций не влияют на эффективность. То, что класс - это класс, известно только компилятору. Если функции-члены классов объявлены inline, на их вызов не требуется время. Фактически это не функции, а под- становки. Лишь виртуальные функции оставляют относительно не- большой след в оперативной памяти. Из всего выше сказанного вытекает логичный вывод: С++ наибо- лее удобный, универсальный и необходимый язык. Но все же возни- кает вопрос, что же было написано на этом языке, используя прин- ципы ООП, что можно было бы "потрогать" любому программисту или пользователю. Ответ очевиден - это Microsoft Windows. MS Windows и новый метод разработки программ. Одним из наиболее важных механизмов взаимодействия программ является обмен данными. В MS Windows существует несколько способов взаимодействия приложений: - почтовый ящик; - динамический обмен данными; - встраивание объектов. Специальный почтовый ящик (clipboard) Windows позволяет пользователю переносить информацию из одного приложения в другое, не заботясь об ее форматах и представлении. В отличие от профессиональных операциональных операционных систем, где механизм обмена данными между программами доступен только программисту, в Windows это делается очень просто и наг- лядно для пользователя. Механизм обмена данных между приложениями - жизненно важное свойство многозадачной среды. И в настоящее время производители программного обеспечения пришли уже к выводу, что для переноса данных из одного приложения в другое почтового ящика уже недоста- точно. Появился новый,