Основы программирования (947332), страница 56

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 56)

Тип объекта известен уже на этапе компиляции про­граммы: он совпадает с типом переменной-объекта, следовательно, и метод,вызываемый в программе, можно определить на этапе компиляции (раннеесвязывание). Данный вариант переопределения методов получил названиепростого полиморфизма, а сами методы были названы статическими поли­морфными.Списки параметров статических полиморфных методов могут разли­чаться. Так, в рассмотренном выше примере метод Init класса TRoom имеетдва параметра, а метод Init класса TVRoom2 - три параметра.Обращение объекта производного класса к переопределенному ме­тоду базового класса из программы.

Объект производного класса можетобратиться к переопределенному методу базового класса из программы, нодля этого необходимо явно переопределить тип объекта, используя имя базо­вого класса как функцию:<имя базового класса>(<имя объекта производного класса>).<имя метода>.335Часть 2. Объектно-ориентированноепрограммированиеНапример:VarA: TVRoom2;,.,TRoom(A),Square;..{вызываем метод базового класса}Такое переопределение типа в ООП нгзы^^гют восходящим приведениемтипа в отличие от нисходящего^ которое используется, если требуемые мето­ды или поля производного класса при обращении к объекту того же классачерез указатель базового класса не видны (рис. 11.4). Восходящее приведе­ние типа возможно всегда, в то время как при выполнении нисходящего при­ведения необходимо быть уверенным, что в данный момент времени указа­тель действительно содержит адрес объекта производного класса или его по­томков.11.5.

Сложный полиморфизм. КонструкторыСуществуют три случая, в которых определение типа объекта на этапекомпиляции программы невозможно, и, следовательно, невозможно правиль­ное подключение переопределенного метода. Рассмотрим один из такихслучаев.Пример 11.5, Разработать классы для реализации объекта Комната П,который должен отвечать на запрос о площади пола, выводя результат сразуна экран, и объекта Трехмерная комната П, который должен отвечать на за­прос о площади стен и потолка, также выводя результат на экран (рис. 11.11).Класс TRoom2 строим аналогично классу TRoom, добавив метод выво­да результата на экран Print. Класс TVRoomP наследуем от TRoomP, пере­определив метод определения площади и метод инициализации полей объек­та (рис.

11.11).В результате классы будут описаны следующим образом.Площадь?ГКомната ПTRoomPlength, widthSquare(), Init(), Print()Трехмернаякомната ПTVRoomPheightSquare(), Init()Lс7Площадь?L_ .^Рис. 11.11. Объекты:Комната П {а) иТрехмерная комната П (б)336Рис. 11.12. Иерархияклассов дляTVRoomP//. Иерархии классовВ а р и а н т 1 - е ошибкой!Program ex;Type TRoomP=objectlength, width:real;{поля: длина и ширина комнаты}/unction Square:real; {метод определения площади}procedure Print;{мотод вывода результата на экран}procedure /лОДн'.т^яО;{инициализирующий метод}end;Function TRoomPSquare; {метод определения площади}BeginSquare: = length * width;End;Procedure TRoomPPrint; {метод вывода результатов}BeginWriteLnCIInouiadb =', Square:6:2); {внутренний вызов метода}End;Procedure TRoomPJnit; {тело инициализирующего метода}Beginlength: ="1;width: ^^w;End;Type TVRoomP = object(TRoomP)height:real;{дополнительное поле класса}function Square:real; {переопределенный метод класса}procedure Init(l,w,h:real); {переопределенныйинициализирующий метод}end;Procedure TVRoomPInit;BeginшЛт/еб//«/7(7,wj;{инициализирует поля базового класса}height: =h;{инициализируем собственное поле класса}End;Function TVRoomPSquare;Begin {обращаемся к методу базового класса}Square :=inherited Square + 2*height*(length + width);End;Var A:TRoomP; B:TVRoomP; {объявляем объекты-переменные}BeginA.Init(3.5,5,1);{инициализируем поля объекта A}A.Print;{выведет «Площадь = 17.85»}B.Init(3,5,5,1,2.7); {инициализируем поля объекта В}B.Print;{выведет «Площадь = 17.85» - ошибка!!!}End337Часть 2.

Объектно-ориентированноепрограммированиеКласс TRoomPКласс TVRoomPМетод PrintМетод PrintНаследуетсяIПереопределяется^1Метод Square-*мМетод Square1 1- Раннее связываниеПозднее связываниеРис, 11.13. Необходимость позднего связыванияОшибка возникла из-за того, что метод Print, который наследуется клас­сом TVRoomP, вызывает метод Square.

Метод Square в производном классепереопределяется, но метод Print ничего об этом не «знает» и по-прежнемувызывает метод Square класса TRoomP (см. пунктирные стрелки на рис.11.13).Для того чтобы метод базового класса мог в зависимости от типа объек­та, для которого он вызван, обращаться либо к методу базового класса, либок переопределенному методу производного класса, необходимо тип объектаопределять на этапе выполнения программы (позднее связывание). Пере­определение методов в этом случае называют слоэюным полиморфизмом, асоответствующие методы ~ виртуальными полиморфными.Для организации сложного полиморфизма необходимо:1) переопределяемые методы описать служебным словом virtual;2) к методам класса с виртуальными полиморфными методами добавитьспециальный метод-процедуру - конструктор, в котором служебное словоprocedure заменено служебным словом constructor;3) вызвать конструктор прежде, чем произойдет первое обращение квиртуальным полиморфным методам.Методы, объявленные виртуальными полиморфными, на этапе компиля­ции подключаться не будут.

Для каждого класса, содержащего виртуальныеполиморфные методы, будет построена специальная внутренняя таблицавиртуальных методов (ТВМ), в которой будут записаны адреса виртуальныхполиморфных методов. Этой таблицей пользуются все объекты данногокласса для определения адресов виртуальных полиморфных методов на эта­пе выполнения программы.Адрес ТВМ хранится в объекте в специальном внутреннем, невидимомдля программиста поле размером 2 байта (рис. 11.14).

Запись адреса ТВМ вэто поле происходит неявно при выполнении конструктора, поэтому попыт­ки вызовов виртуальных полиморфных методов до выполнения конструкто­ра приводят к ошибкам нарушения адресации и «зависанию» компьютера.338IL Иерархии классовПрограммаТВМ классаОбъект^Дополнительноеневидимое полеобъектаАдресавиртуальныхметодов»Рис.

11.14. Связь объекта с ТВМКак правило, в качестве конструктора используют метод инициализа­ции полей, так как его обычно вызывают в начале работы с объектом. Приповторном вызове конструктора никаких дополнительных действий не вы­полняется, метод работает как обычная процедура.Пример 11.5. Продолжение. Исправим ошибку предыдущего вариантапрограммы, объявив метод Square виртуальным полиморфным и используяметод Init в качестве конструктора.В а р и а н т 2-правильныйProgram easel;Type TRoomP-objectlength, width.real;{пояя: длина и ширина комнаты}junction Square:real; virtual; {метод определения площади}procedure Print;{метод вывода результата на экран}constructor Init(lyW:real); {конструктор}end;Function TRoomPSquare; {тело метода определения площади}BeginSquare: = length * width;End;Procedure TRoomPPrint; {тело метода вывода результатов}BeginWriteLnf'Площадь =', Square:6:2); {теперь вызов методапроисходит через ТВМ класса }End;Constructor TRoomPInit;{тело конструктора}Beginlength: "="1;width: =w;End;339Часть 2.

Объектно-ориентированное программированиеТуре TVRoomP = object(TRoomP)height:real;{дополнительное поле класса}function Square:real; virtual; {виртуальный полиморфный метод}constructor Init(lyWyh:real); {конструктор}end;Constructor TVRoomP.Init;BeginшЛт/е(^/«//(7,M^^;{инициализируем поля базового класса}height: =h; {инициализируем собстренное поле класса}End:Function TVRoomP Square;BeginSquare:=inherited Square+2'^height*(length+ width);End;Var A:TRoomP; B:TVRoomP; {объявляем объекты-переменные}BeginA.Init(3,5,5J); {конструируем объект A}A.Print; {выведет «Площадь = 17.85»}B.Init(3.5,5.],2,7); {конструируем объект В}B.Print; {выведет «Площадь = 94.64» - верно!!!}End,Определены три случая, когда использование позднего связывания обя­зательно:1) наследуемый метод для объекта производного класса вызывает метод,переопределенный в производном классе - пример такой ситуации рассмот­рен выше;2) объект производного класса через указатель базового класса обраща­ется к методу, переопределенному производным классом;3) процедура вызывает переопределенный метод для объекта производ­ного класса, переданного в процедуру через параметр-переменную, описан­ный как объект базового класса (данную ситуацию часто называют «проце­дурой с полиморфным объектом»).Примечание.

При использовании параметров-значений аргумент-объект копируется.При этом копируется объект типа параметра, т.е. базового. Следовательно, передать в проце­дуру объект производного класса не удастся.Собственно, все три случая сводятся к одному: обращение к полиморф­ному методу выполняется через указатель базового класса, которому можетбыть присвоен адрес объекта не только базового, но и производного класса.В теории программирования объект, адресуемый подобным указателем, по­лучил название полиморфного,34011.

Иерархии классовРассмотрим более подробно второй и тре­тий случаи и покажем, что действительно ис­ Площадь?Комната Дпользование сложного полиморфизма приме­нительно к ним обязательно.Пример 11.6. Разработать классы для реа­лизации двух динамических объектов: объектКомната Д должен отвечать на запрос о площа­ди, объект Трехмерная комната Д должен отве­Площадь?Трехмернаячать на запрос о площади стен и потолка (рис.комната Д11.15). Предусмотреть возмоэюиость обраще­ния к полям и методам производного классачерез указатель на базовый класс.Между классами прослеживается отноше­Рис.

Характеристики

Список файлов книги