Язык программирования Си++ (1119468), страница 7
Текст из файла (страница 7)
*/s.print (); // ≡ student :: print (); // явные вызовы делаютds.print (); // ≡ student2c :: print (); // полиморфизм ненужным}133Правила созданиявиртуальных функций• При вызове методов из методов механизм виртуализации тожеработает, так как вызовы сопровождаются (часто неявными)операциями доступа ‘->’ по указателю this:class A { /* ... */ public: int fnvir () { return fvirt (); }// this -> fvirt ()virtual int fvirt () { return ‘A’;} };1class B: public A { public: int fnvir () { return fvirt (); }int fvirt () { return ‘B’; } };2int main () { B b; A * p = & b; return p -> fnvir () – 'A'; } // возвращается 1• При явном указании класса виртуальность отключается, дажепри вызове через указатель: ps -> student :: print ()134Виртуальные деструкторы• Деструкторы не наследуются• Деструкторы следует делать виртуальными• Удаление объекта деструктором базового классаможет привести к потере памяти, так как некоторыеполя данных в наследнике не будут освобождены:void f () { student2c * pds = new student2c (“Таня”, 4.08, 20050211,“Компилятор Си++”, “Виктор Петрович”);student * ps = pds;/* ...
*/delete ps;// вызовется ~student (), и некоторые поля не будут// освобождены, так как компилятор не в состоянии// знать состав объекта, на который указывает ps135}Виртуальные деструкторы• Виртуальные деструкторы:virtualvirtual~student ();~student2c ();// в классе student// в классе student2c• При выполнении операции delete ps будет вызвандеструктор производного класса ~student2c () (сработаетдинамический полиморфизм)• Особенность виртуальных деструкторов: имена у деструкторовбазового и производного классов разные, но для деструкторовсделано исключение из общего правила (как если бы все ониимели одно условное имя “Деструктор”)• Конструкторы не могут быть виртуальными: производныеклассы не должны и не могут подменять конструкторы базовыхклассов136Пример виртуальной функции• Виртуальные функции могут помочь при внедренииполиморфических свойств в такие объекты, которыеизначально не обладали полиморфизмом• Не являются полиморфическими операции ввода и вывода,определённые в стандартной библиотеке Си++ для потоковданных, что означает невозможность добиться полиморфностиоперации вывода в поток значения производного типа:class Token{ ...
};class ident: public Token { ... };class number: public Token { ... };class Parser { Token * lex; /* ... */public: /* ... */ { /* ... */ cout << lex; /* ... */}// ОШИБКА: операция не определена137Пример виртуальной функции• Полиморфизм внедряется в объект с помощьювиртуальной функции базового класса:class Token { public: virtual ostream& print (ostream& s) { /*...*/ }friend ostream& operator << (ostream & s, Token * t){ return t -> print (s); }};• В производных классах функция определяется в томвиде, который наиболее удобен для данного типа:class ident: public Token { public: ostream& print (ostream& s) {...}};class number: public Token { public: ostream& print (ostream& s) {...}};• Точный тип лексемы (объекта * lex) не известен, новид значения объекта будет определяться его типомПример виртуальной функции• Если первым параметром операции являетсяпараметр неполиморфного типа, она можетобратиться к функции, первым параметром которойявляется указатель на полиморфный класс• Функция print () является виртуальной, выбор еёреализации будет осуществляться в программе нестатически по типу указателя, а динамически по типуобъекта, на который построен указатель:void f (Token * lex, ident * id, number * nmb){ cout << lex << id << nmb; };139Пример иерархии.Множественное наследование• Множественное наследование есть одновременноенаследование одним классом свойств сразунескольких других классовstruct E{ /* ...
*/ };struct F{ /* ... */ };struct G: E, F { /* ... */ };EFG140Множественное наследование• Производный класс может быть создан на основепроизвольного числа базовых классов:class A (/* ... */);class B (/* ... */);class С (/* ... */);class D: public A, protected B , private C (/* ... */);• При множественном наследовании сохраняются основныепринципы действия механизма наследования, но возникаютдополнительные проблемы, связанные с потенциальнойнеоднозначностью множественного наследования• Каждый спецификатор уровня доступа действует только наодно упоминание базового класса, для последующих классовиз списка базовых снова начинает действовать принципумолчания (private при наследовании для класса, publicпри наследовании для структуры):class D: public A, B { /* ...
*/ };141Множественное наследование• В спецификации базовых классов ни один класс не можетпоявиться дважды• Непрямое повторное наследование вполне возможно иявляется обычной практикой программирования:A::Lclass L { public int n; /* ... */ };class A: public L { /* ... */ };class B: public L { /* ... */ };class C: public A, protected B{ /* ...
*/ void f (); /* ... */ };собственно AB::Lсобственно Bсобственно C142Множественное наследование• Свойства класса L наследуются дважды (опосредованно), азначит, поля, относящиеся к этому типу, дважды войдут всостав полей класса C• При работе с наследственными иерархиями составляютрешётки смежности:LLABC143Множественное наследованиеclass student { protected: char * name;/* … */ int student_id; };class student2c: public student { protected: char* pract; char* tutor; };class student3с: public student { protected: /* ...
*/ public: /*…*/ };class student4y: public student { protected: char* certificate; /*…*/ };class student5y: public student { protected: char* diploma; /*...*/ };class student4p: public student2c,public student4y { bool test; /*…*/ };class student5p: public student2c,public student5y { int exam; /*…*/ };studentstudentstudentstudentstudent4ystudent2cstudent5ystudent2cstudent4pstudent5p144Множественное наследование• Определение объекта производного класса:student5p AB;• Невозможно осуществить доступ к полю, содержащемусредний балл, полученный студентом за время обучения(совершенно неясно, какое именноstudent2c::studentполе с именем avb имеется в виду):AB.avb = 4.7;student2c• Два таких варианта доступа к полямstudent5y::studentс этим именем:AB.student5y::avb = 4.7; // илиAB.student2c::avb = 4.7;student5ystudent5pAB145Множественное наследование• С учётом множественности наследования необходимо следить,чтобы неявное преобразование проводилось только тогда,когда базовый класс доступен и определяется однозначно:void g (){ student4p* p4 = new student4p;student * ps = p4; // ОШИБКА, нет однозначностиps = (student *) p4; // явное преобразование не помогает,}// так как выполнено только условие доступности• Возможно такое преобразование (явное преобразованиеможет быть управляемым):ps = (student *)(student4y *) p4; // => student4y => student• Правильным будет и такое преобразование:ps = (student *)(student2c *) p4; // => student2c => student 146Множественное наследование• Базовый класс считается доступным в некоторойобласти видимости, если доступны его открытыечлены (поля и/или методы)class B { public: int a; /* ...
*/ };class D: private B { /* ... */ };void g (){ D * pd = new D;B * pb = pd; // ОШИБКА, так как в g () открытые члены B,// наследуемые классом D, недоступны}• Показанное преобразование возможно, когда еговыполняют метод класса D, либо функции-друзья147класса D, так как в них класс B становится доступнымВиртуальное наследованиеclass L { public: int n; /* ... */ };class A: public L { /* ... */ };class B: public L { /* ...
*/ };class C: public A, protected B{ /* ... */ void f (); /* ... */ };LLABCC c; c.n = 1; C * pc = new C;L * pl = pc;// нет ошибки: всё доступно и однозначно148Виртуальное наследованиеclass L { public: int n; /* ... */ };class A: virtual public L { /* ... */ };class B: virtual public L { /* ... */ };class C: public A, protected B{ /* ... */ void f (); /* ... */ };LABCC c; c.n = 1; C * pc = new C;L * pl = pc;// нет ошибки: всё доступно и однозначно149Виртуальное наследованиеclass student { protected: char * name;/* … */ int student_id;class student2c: virtual public student { protected: char* pract; char* tutor;class student3с: virtual public student { protected: /* ...
*/ public:/*…*/class student4y: virtual public student { protected: char* certificate;/*…*/class student5y: virtual public student { protected: char* diploma;/*...*/class student4p: virtual public student2c,public student4y { bool test; /*…*/class student5p: virtual public student2c,public student5y { int exam; /*…*/studentstudentstudentstudentstudent4ystudent2cstudent2cstudent5ystudent4pstudent5p150};};};};};};};Виртуальное наследованиеclass student { protected: char * name;/* … */ int student_id;class student2c: virtual public student { protected: char* pract; char* tutor;class student3с: virtual public student { protected: /* ...
*/ public:/*…*/class student4y: virtual public student { protected: char* certificate;/*…*/class student5y: virtual public student { protected: char* diploma;/*...*/class student4p: virtual public student2c,public student4y { bool test; /*…*/class student5p: virtual public student2c,public student5y { int exam; /*…*/void g () { student4p * p4 = new student4p; student * ps = p4; } // Нет ошибокstudentstudent4ystudent4pstudent2cstudent5ystudent5p151};};};};};};};Виртуальное наследование• При формировании наследственной иерархии с виртуальнымнаследованием нужно следить, чтобы функции виртуальногобазового класса вызывались только из самого “нижнего”производного класса• Для класса student правильными будут операторы:student5p n5p (“Иван”, 4.78, 20110217, “Память”, “Пушкин”, “Транслятор”, 5);student * n5 = & n5p;n5 -> print ();• Ответ на вызов функции может быть таким:ФИОКурсСредний баллНомер зачёткиТема курсовойПреподавательТема дипломаЭкзамен сдан========Иван Петрович Белкин24.7820110217Распределение памяти при трансляции выраженийАлександр Сергеевич ПушкинТранслятор Си++5152Неоднозначность примножественном наследовании• Вторая проблема неоднозначности при множественномнаследовании связана с возможным наличием одинаковыхимён в разных базовых классах:class A { public: int a;void (* b) ();class B {int a;void b ();public: void f (int); void h ();void f ();void g (); /* ...
*/ };void h (char);void h (int); int g;/* ... */ };• Классы A и B проблемы не создают, но наследующий им классC выявляет неоднозначность:class C: public A, public B { /* ... */ };void gg (C * pc) { C c; c.a = 1; // ОШИБКА: неясно, A::a или B::apc -> a = 1; } // ОШИБКА: неясно, A::a или B::a• Неверны рассуждения: в классе A поле a – открытое, в классе Bоно закрыто, значит можно пользоваться открытым полем 153A::aНеоднозначность примножественном наследовании• Процесс поиска определяющего вхождения членакласса (поля или метода) начинается в точкеиспользующего вхождения: Шаг 1: контроль однозначности Шаг 2: выбор перегружаемой функции Шаг 3: проверка доступности154Неоднозначность примножественном наследовании• Шаг 1: контроль однозначности• Выясняется, определено ли анализируемое имя водном базовом классе или сразу в нескольких• Контекст использования имени не привлекается(неважно, что это за имя – в одном классе это можетбыть имя поля данных, а в другом – имя методакласса)• Совместное использование имени в одном классе(определение одного имени в разных контекстах водном из базовых классов) допускается155Неоднозначность примножественном наследовании• Шаг 2: выбор перегружаемой функции• Если однозначно определённое имя есть имяперегруженной функции, делается попытка разрешитьанализируемый вызов: Ищется функция, способная обслужить данныйконкретный вызов имени Такая функция должна быть единственной• Шаг 3: проведение проверки доступности• Контроль доступа проводится только, если два первых156шага завершились успешноНеоднозначность примножественном наследовании• Каждый из последовательно выполняемыхшагов может привести к фиксации ошибки:Однозначность(с точностью досовместногоиспользования)Единственность=> перегруженной => Доступфункции157Неоднозначность примножественном наследовании• Вторая проблема неоднозначности при множественномнаследовании связана с возможным наличием одинаковыхимён в разных базовых классах:class A { public: int a;void (* b) (); void f ();void g (); /* ...
*/ };class B {int a;void b ();void h (char);public: void f (int); void h ();void h (int); int g;/* ... */ };class C: public A, public B { /* ... */ };void gg (C * pc){pc -> a = 1;// ОШИБКА: нет однозначностиpc -> b ();// ОШИБКА: нет однозначностиpc -> f ();pc -> f (1);// ОШИБКА: нет однозначностиpc -> g ();pc -> g = 1;// ОШИБКА: контекст не привлекаетсяpc -> h (‘a’);// ОШИБКА: проверка доступности h(char)pc -> h (1); } // нет ошибок: однозначно и доступноpc -> h ();158Неоднозначность примножественном наследовании• Вторая проблема неоднозначности при множественномнаследовании связана с возможным наличием одинаковыхимён в разных базовых классах:class A { public: int a;void (* b) (); void f ();void g (); /* ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
