И.А. Волкова, А.В. Иванов, Л.Е. Карпов - Основы объектно-ориентированного программирования. Язык программирования С++ (ЧБ) (1114895), страница 15
Текст из файла (страница 15)
.};class X: public virtual W{ . . . };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 информационныхчленов и содержат только открытые чистые виртуальные функции.
Такие базовыеклассы называются интерфейсами. Действительно, если с объектом работатьчерез указатель такого класса, то набор чистых виртуальных функций данногокласса определяет, какие методы объекта доступны через 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 создаются конкретные объекты.Работа с такими объектами осуществляется с использованием указателей типаклассов-интерфейсов.8314.Динамическая информация о типе (RTTI).RTTI (Run Time Type Identification) – механизм безопасного преобразованиятипов объектов.
Этот механизм включает:− dynamic_cast – операция преобразования типа указателя или ссылкина 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, typeidявляется встроенной операцией, но для его корректного использования в программу должна быть подгружена библиотечный файл typeinfo.h.Для текстового представления имени типа объекта в классе type_infoимеется функция name().Примечание. Так как операция typeid возвращает значение типа consttype_info &, то нецелесообразно явно создавать объект такого типа. Обычно такойобъект используется неявно, то есть, используется создаваемый временный объект.Синтаксис операции динамического приведения типа (dynamic_cast):dynamic_cast < тип_результата > ( выражение );тип_результата – указатель или ссылка.Выражение – указатель, если тип_результата является указателем, илиобъект (или ссылка на объект), если тип_результата является ссылкой.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';}};84void 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 следующая строка:type of pointer dptr: class B *Примечание.
Для обеспечения возможности использования механизма RTTI вкомпиляторе, как правило, необходимо указать специальный параметр, так как обычно вцелях повышения эффективности работы программы механизм RTTI по умолчаниюотключен. Так, в компиляторе Microsoft Visual C++ 6.0 таким параметром является /GR.Динамическое приведение типов с помощью операции динамического приведения типа (dynamic_cast) возможно только для объектов родственныхполиморфных классов, относящихся к одной иерархии классов. Указатель можетиметь нулевое значение, поэтому при динамическом приведении указателя вслучае возникновения ошибки может возвращаться это нулевое значение, котороезатем может быть проверено в программе.
Ошибка при приведении ссылки всегдаприводит к возбуждению исключительной ситуации bad_cast, так как никакоговыделенного значения для ссылок не существует. Проверка правильности динамического приведения ссылок всегда выполняется перехватом исключительнойситуации. Bad_cast – класс, описывающий исключительную ситуацию. Так же,как и класс type_info, он содержится в библиотечном файле <typeinfo>.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';85};}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, *f (new B, *new B);cout << "f (new C,cout << '\n';f (new C, *new C);new B) - correct using" << '\n';// правильный вызов* new C) - incorrect using";// 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 ();return 0;}Однако корректность преобразования, зависит не только от типов указателейи ссылок, но и от типов соответствующих объектов.
Пусть наследование классовпредставлено следующей схемой:86Тогда, если объект создан на основе класса E, то указатель на него, имеющийтип указателя на базовый класс B, может быть преобразован в указатель на базовый класс C. Кроме того, если объект создан на основе класса E, то указатель нанего, имеющий тип указателя на базовый класс D, может быть преобразован вуказатель на базовый класс B, несмотря на то, что классы B и D не имеют общегобазового класса. Это связано с тем, что объект, созданный на основе класса, находящегося на нижней ступени иерархии, содержит в своей структуре структурувсех 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:virtual void fd () {cout << "D::fd" << '\n';}};87class 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';}else {cout << "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';}else {cout << "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;}88В 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, участвующих в операции,при этом может отсутствовать), относящихся к одной иерархии классов.
Статическое приведение возможно также для свободных указателей (void*), которыемогут преобразовываться в значения любых типов указателей, и для преобразований между арифметическими типами.Однако при этом невозможно проверить корректность преобразований сиспользованием исключительной ситуации bad_cast.
Кроме того, невозможнопреобразование указателя к указателю из другой ветви иерархии наследования,основанной на том же базовом классе, даже если объект создан на основе класса,являющегося наследником классов рассмотренных указателей. Так, если вприведенном выше примере динамическое преобразование позволяетпреобразовать указатель типа C* к указателю B*, если объект является объектомтипа класс E, то статическое преобразование не дает возможности преобразоватьуказатель типа C* к указателю B*.Примечание.
Кроме динамического и статического преобразований имеются идругие преобразования. Например, преобразование reinterpret_cast (управляетпреобразованиями между произвольными несвязанными типами. Результатом являетсязначение нового типа, состоящее из той же последовательности битов, что и аргументпреобразования). Константное (const_cast) преобразование аннулирует действиемодификатора const (ни статическое, ни динамическое преобразования действиемодификатора const аннулировать не могут). Подробнее о преобразованиях см. влитературе по С++, например, в [12].15.Параметрический полиморфизмПараметрический полиморфизм позволяет применить один и тот же алгоритм к разным типам данных. При этом тип является параметром тела алгоритма.Механизм шаблонов, реализующий параметрический полиморфизм, позволяетлегче разрабатывать стандартные библиотеки.Шаблон представляет собой предварительное описание функции или типа,конкретное представление которых зависит от параметров шаблона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
