Введение в теорию программирования: Объектно-ориентированный подход

07.03.2025

Что такое ООП?

Объектно-ориентированное программирование — это способ организации кода, где основное внимание уделяется объектам. Объекты объединяют данные и действия, которые с ними можно выполнять.

Ключевые понятия

• Объект: экземпляр класса, содержащий свойства и поведение. Пример: объект "Машина" с цветом "красный" и методом "ехать".

• Класс: шаблон для создания объектов, задающий их структуру и возможности. Пример: класс "Машина" описывает, что у каждой машины есть скорость и метод "тормозить".

"ООП — это как строительство из LEGO: классы — это чертежи, а объекты — готовые фигурки." — Неизвестный разработчик

---

Основные принципы ООП

ООП базируется на трех столпах, которые делают его таким мощным инструментом.

1. Инкапсуляция

Инкапсуляция прячет внутренности объекта, предоставляя доступ только через специальные методы.

• Данные скрыты (приватные свойства).

• Доступ через публичные методы, например:

  class Car {
  private:
      string color;
  public:
      string getColor() { return color; }
      void setColor(string c) { color = c; }
  };

2. Наследование

Классы могут "перенимать" свойства и методы других классов.

• Базовый класс: "Транспорт".

• Производный класс: "Автомобиль".

• Пример:

  class Vehicle {
  public:
      void move() { cout << "Движение\n"; }
  };
  class Car : public Vehicle {
  public:
      void honk() { cout << "Бип-бип!\n"; }
  };

3. Полиморфизм

Один интерфейс — разные реализации.

• Метод "двигаться" у машины и велосипеда работает по-разному, но вызывается одинаково.

• Пример кода с виртуальной функцией:

  class Vehicle {
  public:
      virtual void move() { cout << "Движение\n"; }
      virtual ~Vehicle() {}
  };
  class Car : public Vehicle {
  public:
      void move() override { cout << "Едет на колесах\n"; }
  };

---

Преимущества и недостатки ООП

Аспект	Преимущества	Недостатки
Модульность	Код разбит на объекты	Может быть избыточным для простых задач
Поддержка	Легко вносить изменения	Сложнее для новичков
Производительность	Гибкость и масштабируемость	Больше накладных расходов

---

Сравнение с процедурным подходом

Процедурное программирование фокусируется на функциях и последовательности шагов. ООП же смотрит на мир через призму объектов и их взаимодействий.

• Процедурное: "Сначала вычисли это, потом сделай то."

• ООП: "Вот объект, он сам знает, что делать."

---

Где используется ООП?

ООП идеально подходит для сложных систем:

• Игры: персонажи, оружие, уровни — все это объекты.

• Бизнес-приложения: пользователи, счета, транзакции.

Пример: в игре класс "Персонаж" может иметь свойства здоровье и методы атаковать.

class Character {
private:
    int health;
public:
    Character() : health(100) {}
    void attack() { cout << "Атака!\n"; }
    int getHealth() { return health; }
};