Классы против объектов в Delphi и Pascal: что выбрать и как избежать приведения типов?

Delphi , Компоненты и Классы , Классы

В мире Delphi и Pascal, выбор между использованием объектов и классов – важный аспект проектирования архитектуры приложения. Этот выбор влияет на возможности наследования, полиморфизма и общую структуру кода. В этой статье мы рассмотрим различия между объектами и классами, а также обсудим, как избежать необходимости приведения типов при работе с иерархиями объектов.

Объекты (Object) vs. Классы (Class): В чем разница?

В Delphi и Pascal, как объекты, так и классы позволяют создавать пользовательские типы данных, содержащие поля (данные) и методы (процедуры и функции). Однако ключевые различия заключаются в следующем:

• Управление памятью: Объекты, как правило, размещаются в стеке или куче, и управление их жизненным циклом осуществляется вручную (с использованием New и Dispose). Классы же, всегда размещаются в куче и поддерживают автоматическое управление памятью через механизм подсчета ссылок (ARC) или сборщик мусора (в зависимости от компилятора и настроек).
• Наследование и полиморфизм: Классы предоставляют более широкие возможности для наследования и полиморфизма. Они поддерживают виртуальные методы, которые позволяют переопределять поведение в дочерних классах. Объекты также могут использовать виртуальные методы, но их возможности в этом плане более ограничены.
• Тип: Объекты являются типами-значениями (value types), а классы - ссылочными типами (reference types). Это означает, что при присваивании объекта создается его полная копия, в то время как при присваивании класса копируется только ссылка на объект.

Проблема приведения типов (Type Casting) с объектами

Как было отмечено в исходном вопросе, при работе с иерархиями объектов часто возникает необходимость приведения типов (type casting) для доступа к полям и методам дочерних объектов. Это происходит, когда переменная объявлена как тип родительского объекта, но фактически содержит экземпляр дочернего объекта.

type
  TAnimal = object
    procedure MakeSound; virtual;
  end;

  TDog = object(TAnimal)
    procedure WagTail;
  end;

var
  Animal: TAnimal;
  Dog: TDog;
begin
  Dog := TDog.Create; //Предполагается что есть конструктор
  Animal := Dog; // Animal теперь указывает на экземпляр TDog

  // Animal.WagTail; // Ошибка компиляции: TAnimal не имеет метода WagTail

  // Необходимо приведение типа для доступа к WagTail
  TDog(Animal).WagTail;
end;

Приведение типов может сделать код менее читаемым и более подверженным ошибкам, особенно если иерархия объектов сложная.

Решение 1: Использование классов вместо объектов

Самый простой способ избежать приведения типов - использовать классы вместо объектов. Классы в Delphi/Pascal поддерживают полиморфизм, что позволяет вызывать методы дочернего класса через переменную родительского типа, если метод объявлен как virtual в родительском классе и переопределен (override) в дочернем.

type
  TAnimal = class
    procedure MakeSound; virtual;
  end;

  TDog = class(TAnimal)
    procedure WagTail;
  end;

var
  Animal: TAnimal;
  Dog: TDog;
begin
  Dog := TDog.Create;
  Animal := Dog;

  // Больше не нужно приведение типов, если WagTail - виртуальный метод
  // и переопределен в TDog.  В данном примере WagTail не является виртуальным
  // и код ниже не скомпилируется.
  // Animal.WagTail; // Ошибка компиляции: TAnimal не имеет метода WagTail

  //Приведение типов все еще необходимо
  TDog(Animal).WagTail;
end;

Решение 2: Изменение типа поля

Как предложил cdbc в исходном обсуждении, можно изменить тип поля, содержащего объект, на тип дочернего объекта. Это устраняет необходимость приведения типов при доступе к полям и методам этого объекта.

type
  PLG_NewTaskbar = ^LG_NewTaskbar;
  PLg_Taskbar=^LG_Taskbar;

LG_Taskbar = object(baseobject);
  constructor init;
  procedure paint;virtual;
  destructor done;
end;

PLg_Application = ^LG_Application;
LG_Application = Object(baseobject)
  taskbar:PLG_NewTaskbar;  // Изменено здесь
  constructor buildapp;
  procedure paint;virtual
  destructor done;
end;

LG_NewTaskbar = object(LG_taskbar)
   Showing:boolean;
   constructor buildnewtaskbar;
   procedure paint;virtual;
   procedure hide;virtual;
end;

var
  App: LG_Application;
begin
  New(App, buildapp);
  App^.taskbar^.Hide; // Больше не нужно приведение типов
end;

Альтернативное решение: Использование интерфейсов

Интерфейсы предоставляют еще один способ избежать приведения типов. Определите интерфейс, содержащий методы, которые вы хотите вызывать, и реализуйте этот интерфейс в ваших классах. Затем вы можете работать с объектами через интерфейс, не зная их конкретного типа.

type
  IHasHideMethod = interface
    ['{GUID}']
    procedure Hide;
  end;

  TBaseObject = class(TInterfacedObject)
  end;

  TTaskbar = class(TBaseObject, IHasHideMethod)
    procedure Hide;
  end;

  TNewTaskbar = class(TTaskbar, IHasHideMethod)
    procedure Hide; override;
  end;

var
  Taskbar: IHasHideMethod;
begin
  Taskbar := TNewTaskbar.Create;
  Taskbar.Hide; // Больше не нужно приведение типов
end;

Заключение

Выбор между объектами и классами в Delphi и Pascal зависит от конкретных требований вашего проекта. Классы предоставляют более широкие возможности для наследования и полиморфизма, что может упростить разработку сложных иерархий объектов. Использование классов, изменение типа поля или применение интерфейсов позволяют избежать необходимости приведения типов, что делает код более читаемым и поддерживаемым. Важно понимать преимущества и недостатки каждого подхода, чтобы сделать правильный выбор для вашего проекта.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В Delphi и Pascal выбор между классами и объектами влияет на управление памятью, возможности наследования и полиморфизма, а использование классов, изменение типа поля или применение интерфейсов позволяет избежать приведения типов.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Классы ::