オブジェクト指向言語論5

オブジェクト指向言語論
第五回
知能情報学部
新田直也
オブジェクト指向の歴史

実は起源は明らかではない．



チューリング賞:



Simula67: クリステン・ニガード, オルヨハン・ダール
SmallTalk72: アラン・ケイ
2001年クリステン・ニガード, オルヨハン・ダール
2003年アラン・ケイ
現在の主流


C++: ビャーネ・ストロヴストルップ (1979年)
Java: ジェームズ・ゴスリング, SUN (1991年)
オブジェクト指向の主要概念

オブジェクト指向を特徴付ける3つの概念：

カプセル化（クラス）：
データとそれに関連する手続きを一体化し，他の部分から
分離(隠蔽)すること．分離した部分をクラスと呼ぶ．クラス
は言語中では型としての役割を持つ(抽象データ型)．

継承：
あらかじめ基本となる機能を(親クラスとして)定義し，その
機能を引き継ぐ形で拡張機能(子クラス)を定義すること．

多相性（ポリモルフィズム）：
オブジェクトの種類（クラス）を知ることなくその機能を使える
ようにする仕組み．（遅延束縛，動的結合）
モジュールプログラミング

カプセル化を用いた情報隠蔽は，C言語でも実現さ
れている．

モジュールプログラミング：
プログラムを機能毎に複数のモジュール（ファイル）
に分けて開発する手法．C言語では分割コンパイル
でサポートされている．
ヘッダと情報隠蔽

モジュールはヘッダ（list.h）を通じて利用．
《list.c》
モジュールを
利用するファイル
#include “list.h”
void init_list(List *lp) {
lp->num = 0;
}
int read_list(List *lp, int k) {
return lp->v[k];
}
:
情
報
隠
蔽
#include “list.h”
:
List l;
init_list(&l);
:
list.h が橋渡し
(インタフェース)の役割
実装の変更（1）
たとえばリストを線形リストを使うように変更．
 赤で示した部分が変更箇所，インタフェースは固定．

《list.c》
#include “list.h”
void init_list(List *lp) {
lp->next = NULL;
}
int read_list(List *lp, int k) {
List *p;
int n;
for (n = 0; n < k && …) {
:
《list.h》
typedef struct LIST {
int v;
List *next;
} List;
void init_list(List *lp);
int read_list(List *lp, int k);
実装の変更（2）

呼び出し側はほとんど変える必要がない．
《list.c》
#include “list.h”
void init_list(List *lp) {
lp->num = NULL;
lp->next
0;
}
int read_list(List *lp, int k) {
List
return
*p; lp->v[k];
}int n;
for (n = 0;
: n < k && …) {
:
#include “list.h”
:
List l;
init_list(&l);
:
list.h が橋渡し
(インタフェース)の役割
クラス（オブジェクト指向における
カプセル化）

抽象データ型を直接表現したもの．
関数を構造体の中に入れたものと考えてもよい．
typedef struct LIST {
int list[LIST_MAX];
int num = 0;
} List;
void init_list(List *lp) {
lp->num = 0;
}
int get_list_num(List *lp) {
return lp->num;
}
:
class List {
int list[LIST_MAX];
int num = 0;
void init_list(void) {
num = 0;
}
int get_list_num(void) {
return num;
}
:
}
クラスの定義

クラスは，インスタンス変数(フィールド)とメンバ関
数(メソッド)によって構成される．
class List {
int list[LIST_MAX];
int num = 0;
}
void init_list(void) {
num = 0;
}
int get_list_num(void) {
return num;
}
:
インスタンス変数
メソッド
クラスの利用



オブジェクト指向ではあるクラスを型とみなしたときの変数を
インスタンス（オブジェクト）と呼ぶ．
インスタンスは利用者側が生成する．
インスタンスのメンバへは”.”でアクセスする．
#include “list.h”
:
List l1, l2;
init_list(&l1);
init_list(&l2);
l1.num = 0;
l2.num = 0;
:
List l1 = new List();
List l2 = new List();
l1.init_list();
l2.init_list();
l1.num = 0;
l2.num = 0;
:
利用者側でListクラスのインスタンスを生成．
カプセル化のまとめ

クラス：
データとその操作をカプセル化したもの．
（モジュール×構造体?）

インスタンス（オブジェクト）：
クラスを実体化したもの．クラスを型とみなしたときの変数に
相当．

フィールド：クラスが持つ変数．

メソッド：クラスが持つ関数．

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