cpp-oop (823968), страница 9
Текст из файла (страница 9)
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»61void Treal::print(){cout<<"Вещественное число: "<<real<<endl;cout<<"Целая часть: "; Tlong::print();cout<<"Дробная часть: "<<drob<<endl;}void main (){setlocale(0,"russian");Tlong i(174832); // простой объект базового классаi.print();// явный вызов переопределяемого методаTreal a("1748.5932"); // простой объект производного классаa.print();// явный вызов переопределенного методаsystem("pause");}В рассмотренном примере требуемый аспект полиморфного метода определяется потипу объекта, для которого этот метод вызывается.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»622.5Сложный полиморфизмОднако использование переопределенных методов не всегда безопасно.
Известнытри случая, когда при их применении возникают ошибки, связанные с некорректнымопределением типа объекта на этапе компиляции, а следовательно и требуемого аспектавызываемого метода.Пример2.7.Длядемострацииошибок,возникающихпринекорректномиспользовании простого полиморфизма введем в описание базового класса предыдущегопримера новый метод show().
Этот метод будет вызывать статический полиморфныйметод print() и наследоваться в производных классах. Кроме этого добавим впрограмму внешнюю функцию show_ext() с параметром – ссылкой на базовый класс,чтобы показать особенности раннего связывания.#include <locale.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;typedef unsigned long dlong;// Класс Целое числоclass Tlong{public:dlong num;// числовое поле классаTlong(){}// неинициализирующий конструкторTlong(dlong an):num(an){} // конструктор~Tlong(){}// деструкторvoid print(void)// вывод значения поля{ cout<<" Целое число : "<<num<<endl; }void setnum(dlong an) // инициализации поля{ num=an; }void show()// метод, вызывающий переопределяемый методОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»63{ print(); }};class// Класс Вещественное числоTreal: public Tlong{public:dlong drob;// дробная часть числаchar *real;// запись вещественного числаTreal(){}// неинициализирующий конструкторTreal(char *st) :Tlong() // конструктор{setnumv(st); }// деструктор~Treal(){delete real;void print();}// вывод вещественного числа (переопределяется)// инициализация полей классаvoid setnumv(char * st);};void Treal::setnumv(char * st){int l;char *ptr;l=strlen(st); real=new char[l+1]; strcpy(real,st);ptr=strchr(real,'.');drob=dlong(atol(ptr+1));*ptr='\0';num=dlong(atol(real));*ptr='.';}void Treal::print(){cout<<"Вещественное число: "<<real<<endl;cout<<"Целая часть: "; Tlong::print();cout<<"Дробная часть: "<<drob<<endl;}// Внешняя функция с параметром - ссылкой на базовый класс Tlongvoid show_ext(Tlong &par){par.print(); }void main ()ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»64{setlocale(0,"russian");Tlong i(174832); // простой объект базового классаi.show();// косвенный вызов переопределяемого метода классаTreal a("1748.5932"); // простой объект производного классаa.show();// выводит только целую часть числа (ошибка!)Treal *pa=new Treal("456789.1234321"); /* указатель на объектпроизводного класса */pa->print(); // явный вызов переопределенного методаpa->show(); // выводит только целую часть числа (ошибка!)delete pa;// вызывает деструктор производного классаTlong *pb=new Treal("234567.34765");/* указательбазового класса, объект производного класса */pb->print();// выводит только целую часть числа (ошибка!)delete pb;// неявно вызывается деструктор класса Tlong (ошибка!)show_ext(a);// выводит только целую часть числа (ошибка!)system("pause");}Сравнение примеров 2.6 и 2.7 показывает, что результаты явного и опосредованноговызовов метода print() различаются.
При явном вызове для переменных базового ипроизводного класса, а также, если указатели и объекты совпадают по типу, никакихпроблем не возникает: вызывается аспект метода класса, к которому принадлежит объект.Опосредованный вызов может приводить к ошибкам. Это объясняется следующимипричинами.Во-первых, при раннем связывании метод show() жестко соединяется с методомprint() базового класса на этапе компиляции.
Следовательно, из метода show() всегдабудет вызываться метод print() базового класса, для которого поля производныхклассов не доступны.Во-вторых, при выполнении стандартного преобразования указателя производногокласса в указатель на базовый, поля и методы производного класса становятсяневидимыми для указателя на объекты базового класса, поэтому обращение к методуprint() приведет к вызову одноименного метода базового класса.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»65В-третьих, внешняя функция show_ext() описана с формальным параметром –ссылкой на объект базового класса. По правилам синтаксиса в качестве фактическогопараметра при вызове такой функции ей можно передать имя объекта производногокласса.
При этом передача параметра осуществляется по адресу, который становитсяизвестен только на этапе выполнения, а увязка всех адресов определяется на этапекомпиляции, поэтому реально в функции будет реализовано обращение к методуprint() базового класса.Во всех трех случаях объект, для которого вызывается метод, определяется адресом,хранящемся в указателе, который по типу может не совпадать с типом объекта:1-й случай – если наследуемый метод для объекта производного класса вызываетметод, переопределенный в производном классе – в этом случае вызывающий методопределен в базовом классе, поэтому компилятор считает, что и аспект полиморфногометода необходим базового класса, что не корректно для случая, когда наследуемыйметод вызван для объекта производного класса.2-й случай – если объект производного класса через указатель базового классаобращается к методу, переопределенному производным классом – в этом случае типобъекта компилятор определяет по типу указателя, соответственно подключая аспектполиморфного метода базового класса, хотя реально объект может принадлежатьпроизводному классу.3-й случай – если процедура вызывает переопределенный метод для объектапроизводного класса, переданного в процедуру через параметр-переменную, описанныйкак объект базового класса («процедура с полиморфным объектом») – в этом случаетребуемый аспект полиморфного метода определяется типом параметра переменной, чтоне корректно, если в качестве аргумента в процедуре передается объект производногокласса.Фиксация адреса метода на этапе компиляции является отличительной чертойраннего связывания.
Поэтому в трех перечисленных случаях для получения правильногорезультата необходимо использование сложного полиморфизма, который реализуетсямеханизмомпозднегосвязывания,позволяющеговыбиратьтребуемыйаспектполиморфного метода уже на этапе выполнения, когда тип (класс) объекта, для котороговызывается метод точно известен.Реализации сложного полиморфизма основана на применении виртуальныхфункций.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»66Виртуальными называют функции, которые объявлены с использованием ключевогослова virtual в базовом классе и переопределяются (замещаются) в одном илинескольких производных классах. При этом прототипы функций в разных классах должнысовпадать не только по именам, но и по сигнатуре, хотя алгоритмы, реализуемые такимифункциями,различны.Еслипрототипыфункцийнесовпадают,томеханизмвиртуальности для них не включается.Виртуальную функцию в С++ принято называть «полиморфной», что не совсемсоответствуетобщепринятойтерминологии,согласнокоторойонаявляется«динамической полиморфной», в отличие от статических полиморфных функций, которыев С++ принято называть просто «переопределенными».При использовании виртуальных функций нужный аспект полиморфной функции,вызываемой из метода базового класса или через указатель на объекты базового класса,определяется на этапе выполнения, когда известно, для какого объекта вызван метод:объекта базового класса или объекта производного.Вызов виртуальной функции реализуется как косвенный вызов по таблицевиртуальных методов (ТВМ), а потому требует больше времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
