Об'єкт (програмування)

Об'єкт в об'єктно-орієнтованому програмуванні (ООП) — ключове поняття об'єктно-орієнтованих технологій проєктування та програмування^[1]; втілення абстрактної моделі^[2] окремої сутності (предмету або поняття), що має чітко виражене функціональне призначення в деякій області, належить до визначеного класу та характеризується своїми властивостями та поведінкою^[3]. Об'єкти є базовими елементами побудови програми — програма в ООП розглядається як сукупність об'єктів, що знаходяться у визначених відношеннях та обмінюються повідомленнями.

Поняття об'єкт в програмному забезпеченні вперше було введене в мові Simula в середині 1960-х років для моделювання реальності^[4].

Властивості та поведінка об'єкта

Властивості об'єкта визначаються його атрибутами (полями даних). Поточне значення атрибутів визначає поточний стан об'єкта у множині можливих станів.

Поведінка об'єкта визначається функціями (методами) об'єкта. Передача повідомлень між об'єктами (взаємодія об'єктів) призводить до виконання об'єктом, що отримав повідомлення, визначеної функції. Об'єкт також може надіслати повідомлення собі. В результаті отримання об'єктом повідомлення він змінює свій стан: на новий, якщо виконання операцій функції призвело до зміни значень атрибутів; або той самий, якщо атрибути не зазнали змін. В контексті отримання повідомлень та зміни станів об'єкт може розглядатись як автомат.

Загалом, поведінка та властивості об'єкта визначають його ідентичність, що вирізняє об'єкт серед інших об'єктів.

Характеристики об'єктів

Об'єкти створюються у програмі під час її виконання і, зазвичай, існують у межах програми, але, в окремих випадках, можуть існувати й поза межами програми — наприклад, у вигляді файлів або пакетів даних. Механізми, що дозволяють існування об'єктів поза межами програми, підтримуються окремими ОО-мовами програмування.

Властивості об'єкта, зазвичай, доступні лише через його функції. При цьому вважається, що об'єкт є екземпляром класу як абстрактного типу даних. В окремих випадках, що, загалом, порушують принципи ООП, властивості об'єкта можуть бути загальнодоступними. Такі властивості, як правило, є константами.

Відповідно до властивостей об'єкта та його стану, функції поділяються на конструктори, селектори, модифікатори та деструктори:

• конструктори здійснюють первинну ініціалізацію об'єкта під час його створення;
• селектори повертають значення окремих властивостей;
• модифікатори змінюють значення окремих властивостей;
• деструктори скидають значення властивостей під час знищення об'єкта.

Представлення об'єктів

Об'єкти, зазвичай, зберігаються в оперативній пам'яті під час виконання програми. При цьому вони представлені в пам'яті послідовністю значень атрибутів — структурою даних. Всі функції об'єктів зберігаються поза межами об'єктів і для функцій лише забезпечується контекст — можливість звернення до атрибутів вказаного об'єкта. В окремих ОО-мовах програмування дані об'єкта або об'єктів у пам'яті можуть бути перенесені поза межі пам'яті програми, наприклад — у зовнішній файл, і надалі — поновлені. При цьому об'єкт опиниться в тому ж стані, в якому він перебував на момент збереження.

Статичні (спільні для всіх об'єктів класу) атрибути об'єктів зберігаються поза межами структур даних об'єктів і не впливають на їх розмір у пам'яті.

Приклади

Мова C#

//Визначення класу об'єкта:
class Person
{
    public string Name;
    public int Age;
    public Person(string name, int age)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

// Визначення об'єкта:
Person person = new Person("John Doe", 21);

Мова C++

// Визначення класу об'єкта:
class Person {
public:
    Person(string name, int age);
    int getName() const;
private:
    string name;
    int age;
};

// Визначення об'єкта:
Person johnDoe("John Doe", 21);

Див. також

• Клас (програмування)