книга (И.А. Волкова, А.В. Иванов, Л.Е. Карпов - Основы объектно-ориентированного программирования. Язык программирования С++), страница 15

. };class Y: public virtual W{ . . . };class Z: public X, public Y{ . . . };13.3. ИнтерфейсыУказанная неоднозначность при множественном наследовании отсутствует,если все базовые классы являются абстрактными классами без информационных членов и содержат только открытые чистые виртуальные функции.Такие базовые классы называются интерфейсами. Действительно, еслис объектом работать через указатель такого класса, то набор чистых виртуальных функций данного класса определяет, какие методы объекта доступнычерез этот указатель.Класс-наследник классов-интерфейсов, если он не является абстрактным классом (то есть, не содержит ни одной чистой виртуальной функции),называется классом реализации. На основе класса реализации создаютсяконкретные объекты.

Работа с такими объектами осуществляетсяс использованием указателей типа классов-интерфейсов.96Динамическая информация о типе (RTTI).Глава 14.Динамическая информацияо типе (RTTI).RTTI (Run Time Type Identification) — механизм безопасного преобразованиятипов объектов. Этот механизм включает:— dynamic_cast — операция преобразования типа указателя илиссылки на полиморфные объекты— typeid — операция определения типа объекта— type_info — структура, содержащая информацию о типе объекта(данная структура содержится в библиотечном файле typeinfo.h).Точнее, type_info — это класс, описывающий тип данных, значениямикоторого является информация о типе исследуемого объекта.

Операция typeidвозвращает ссылку на объект типа const type_info. Таким образом, typeid является встроенной операцией, но для его корректного использованияв программу должна быть подгружена библиотечный файл typeinfo.h.Для текстового представления имени типа объекта в классе type_infoимеется функция name().ПримечаниеТак как операция typeid возвращает значение типа const type_info &, то нецелесообразно явно создавать объект такого типа. Обычно такой объект используется неявно, то есть, используется создаваемый временный объект.Синтаксис операции динамического приведения типа (dynamic_cast):dynamic_cast<Типрезультата>(Выражение)где тип_результата — указатель или ссылка.Выражение — указатель, если тип_результата является указателем,или объект (или ссылка на объект), если тип_результата является ссылкой.Пример:#include <iostream>#include <typeinfo>using namespace std;97Динамическая информация о типе (RTTI).class A{public:virtual void fx (){cout << "A::fx" << '\n';}};class B: public A{public:void fx (){cout << "B::fx" << '\n';}};void f2(A* ptr){B* dptr = dynamic_cast<B*> (ptr);cout<<"type of pointer dptr: ";cout<<typeid(dptr).name()<<'\n';}int main(){A* p1 = new A;f2 (p1);return 0;}В результате работы данной программы будет выведена следующаястрока:type of pointer dptr: class B *ПримечаниеДля обеспечения возможности использования механизма RTTI в компиляторе,как правило, необходимо указать специальный параметр, так как обычно вцелях повышения эффективности работы программы механизм RTTI по умолчанию отключен.

Так, в компиляторе Microsoft Visual C++ 6.0 таким параметромявляется /GR.Динамическое приведение типов с помощью операции динамическогоприведения типа (dynamic_cast) возможно только для объектов родственныхполиморфных классов, относящихся к одной иерархии классов. Указательможет иметь нулевое значение, поэтому при динамическом приведенииуказателя в случае возникновения ошибки может возвращаться это нулевоезначение, которое затем может быть проверено в программе. Ошибка приприведении ссылки всегда приводит к возбуждению исключительной ситуации bad_cast, так как никакого выделенного значения для ссылок не существует.

Проверка правильности динамического приведения ссылок всегдавыполняется перехватом исключительной ситуации. Bad_cast — класс,описывающий исключительную ситуацию. Так же, как и класс type_info, онсодержится в библиотечном файле ‹typeinfo›.98Динамическая информация о типе (RTTI).Пример:#include <iostream>#include <typeinfo>using namespace std;class A{public:virtual void fx (){cout << "A::fx" << '\n';}};class B: public A{public:void fx (){cout << "B::fx" << '\n';}};class C: public A{public:void fx (){cout << "C::fx" << '\n';}};void f (A* p, A& r){if (B* pp = dynamic_cast<B*> (p)){cout << "using of pp" << '\n';/* использование указателя pp */}else {cout << "NULL" << '\n';/* указатель pp не принадлежит нужному типу */}B& pr = dynamic_cast<B&> (r);/* использование ссылки pr */}void g(){try{cout << "f (new B, * new B) - correct using" << '\n';f (new B, *new B); // правильный вызовcout << "f (new C, * new C) - incorrect using";cout << '\n';f (new C, *new C); // выход в перехватчик (C — из// другой иерархии,основанной// на том же базовом классе)}catch (bad_cast){cout << "Bad_cast" << '\n';// обработка исключительной ситуации}}int main(){g ();99Динамическая информация о типе (RTTI).return 0;}Однако корректность преобразования, зависит не только от типов указателей и ссылок, но и от типов соответствующих объектов.

Пусть наследование классов представлено следующей схемой:Тогда, если объект создан на основе класса E, то указатель на него,имеющий тип указателя на базовый класс B, может быть преобразованв указатель на базовый класс C. Кроме того, если объект создан на основекласса E, то указатель на него, имеющий тип указателя на базовый класс D,может быть преобразован в указатель на базовый класс B, несмотря на то, чтоклассы B и D не имеют общего базового класса.

Это связано с тем, что объект,созданный на основе класса, находящегося на нижней ступени иерархии,содержит в своей структуре структуру всех выше расположенных классов.Пример:#include <iostream>#include <typeinfo>using namespace std;class A{public:virtual void fx (){cout << "A::fx" << '\n';}};class B: public A{public:void fx (){cout << "B::fx" << '\n';}};class C: public A{public:void fx (){cout << "C::fx" << '\n';}};class D {public:100Динамическая информация о типе (RTTI).virtual void fd (){cout << "D::fd" << '\n';}};class E: public B, public C, public D {};void f ( C* p, C& r ){if ( B* pp = dynamic_cast<B*> (p) )cout << "using of pp in f" << '\n';elsecout << "NULL in f" << '\n';B& pr = dynamic_cast<B&> (r);/* использование ссылки pr */}void f2 ( D* p, D& r ){if ( B* pp = dynamic_cast<B*> (p) )cout << "using of pp in f2" << '\n';elsecout << "NULL in f2" << '\n';B& pr = dynamic_cast <B&> (r);/* использование ссылки pr */}void g(){try{cout << "f(new E, *new E)" << '\n';f (new E, *new E);}catch (bad_cast){cout << "Bad_cast in f" << '\n';// обработка исключительной ситуации};try{cout << " f2 (new E, *new E)" << '\n';f2 (new E, *new E);}catch (bad_cast){cout << "Bad_cast in f2" << '\n';// обработка исключительной ситуации};}int main(){g();return 0;}В приведенном примере не будет возбуждена ни одна из двух исключительных ситуаций, а указатели будут иметь ненулевые значения.Статическое приведение типов (операция static_cast) возможно дляобъектов родственных классов (полиморфность типов, участвующихв операции, при этом может отсутствовать), относящихся к одной иерархииклассов.

Статическое приведение возможно также для свободных указателей(void*), которые могут преобразовываться в значения любых типов указателей, и для преобразований между арифметическими типами.101Динамическая информация о типе (RTTI).Однако при этом невозможно проверить корректность преобразованийс использованием исключительной ситуации bad_cast. Кроме того, невозможно преобразование указателя к указателю из другой ветви иерархиинаследования, основанной на том же базовом классе, даже если объект созданна основе класса, являющегося наследником классов рассмотренныхуказателей. Так, если в приведенном выше примере динамическоепреобразование позволяет преобразовать указатель типа C* к указателю B*,если объект является объектом типа класс E, то статическое преобразованиене дает возможности преобразовать указатель типа C* к указателю B*.ПримечаниеКроме динамического и статического преобразований имеются и другие преобразования.

Например, преобразование reinterpret_cast (управляет преобразованиями между произвольными несвязанными типами. Результатом является значение нового типа, состоящее из той же последовательности битов,что и аргумент преобразования). Константное (const_cast) преобразованиеаннулирует действие модификатора const (ни статическое, ни динамическоепреобразования действие модификатора const аннулировать не могут). Подробнее о преобразованиях см. в литературе по С++, например, в [12].102Параметрический полиморфизмГлава 15.ПараметрическийполиморфизмПараметрический полиморфизм позволяет применить один и тот же алгоритм к разным типам данных. При этом тип является параметром тела алгоритма. Механизм шаблонов, реализующий параметрический полиморфизм,позволяет легче разрабатывать стандартные библиотеки.Шаблон представляет собой предварительное описание функции илитипа, конкретное представление которых зависит от параметров шаблона.Так, если необходимо написать функции нахождения суммы элементов числовых массивов разных типов (например, int, float или double), то вместотрех различных функций можно написать один шаблон.15.1.