В лекции рассмотрены все формы полиморфизма функций и методов т представлена их иерархия в виде схемы.
Фрагменты из лекции
Понятие полиморфизма
Полиморфизм в языке программирования означает многозначность переменных и функций
Полиморфной функцией является такая функция, которая может вызываться с аргументами различного типа, а фактический выполняемый код зависит от типа аргументов
Преимущества использования полиморфизма
Полиморфизм позволяет записывать алгоритмы лишь однажды и затем повторно их использовать для различных типов данных, которые, возможно, еще не существуют (обобщенные действия или алгоритмы)
Полиморфизм сужает концептуальное пространство, т.е. уменьшает количество информации, которое необходимо помнить программисту
Параметризованный полиморфизм
Обеспечивается за счет так называемых обобщенных функций, которые в языке Си++ называются шаблонами
Аргументом обобщенной функции является тип, который используется при ее параметризации
С помощью механизма шаблонов можно создать функцию, которая бы работала с разнотипными аргументами
Примером таких функций являются обобщенные алгоритмы из STL
Чистый полиморфизм
Чистый полиморфизм имеет место, когда одна и та же функция применяется к аргументам различных типов
В случае чистого полиморфизма имеется одна функция (тело кода) и несколько ее интерпретаций
Реализация чистого полиморфизма возможна только при наличии полиморфных переменных, а точнее полиморфных аргументов
Чистый полиморфизм позволяет реализовывать обобщенные алгоритмы
Перегрузка или полиморфизм ad hoc
Перегрузка возникает, когда имеется два или более кода, связанных с одним именем
Главное назначение перегрузки − сужение концептуального пространства
Перегрузка методов в несвязанных классах
Все ОО-языки разрешают использовать методы с одинаковыми именами в несвязанных между собою классах − это перегрузка методов
В этом случае привязка перегруженного имени производится за счет информации о классе, к которому относится получатель сообщения
Параметрическая перегрузка
Стиль перегрузки, при котором функциям и методам в одном и том же контексте разрешается использовать совместно одно имя, а двусмысленность снимается за счет анализа числа и типов аргументов, называется параметрической перегрузкой.
Замещение методов
Замещение возникает, когда в базовом и производном классах имеются два метода с одинаковым именем и параметрами
В этом случае метод базового класса перекрывается методом производного класса с точки зрения пользователя класса
Назначение механизма замещения методов
Замещение происходит прозрачно (незаметно) для пользователя класса, и, как в случае перегрузки, два метода представляются семантически как одна сущность
Главное назначение замещения методов − сужение концептуального пространства
class MyCircle: public MyEllipse { public: float area() const {//использ. более эффективный алгоритм расчета return 3.14*Radius1*Radius2; } };
MyEllipse ellipse; MyCircle circle; // Будет вызван метод MyEllipse::area() printf("Ellipse area= %f\n", ellipse.area());
// Будет вызван метод MyEllipse::area() ellipse.print();
// Будет вызван метод MyCircle::area() printf("Circle area= %f\n", circle.area());
// ВНИМАНИЕ!!! Будет вызван метод MyEllipse::area() circle.print();
Переопределение методов
При замещении метод базового класса перекрывается методом производного класса только снаружи. Внутри класса вызывается метод базового класса (см. предыдущий пример)
Переопределение метода возникает, когда метод производного класса подменяет метод базового класса не только снаружи, но и внутри класса
В языке Си++ для переопределения метода необходимо использовать механизм динамического связывания, т.е. объявить метод виртуальным
Пример переопределения метода
class MyEllipse { public: virtual float area() const { /* численный метод расчета */ } void print() { printf( "area = %f\n", area() ); } }; class MyCircle: public MyEllipse { public: float area() const { //использ. более эффективн. алгоритм расчета return 3.14*Radius1*Radius2; } };
MyEllipse ellipse; MyCircle circle;
// Будет вызван метод MyEllipse::area() printf("Ellipse area= %f\n", ellipse.area());
// Будет вызван метод MyEllipse::area() ellipse.print();
// Будет вызван метод MyCircle::area() printf("Circle area= %f\n", circle.area());
// ВНИМАНИЕ!!! Будет вызван метод MyCircle::area() circle.print();
Назначение механизма переопределения методов
Наличие механизма переопределения методов позволяет реализовать в базовом классе общую часть поведения, подразумевая, что отдельные действия будут доопределены (переопределены) в производных классах
Таким образом, главное назначение механизма переопределения методов - сокращение объема программы
Отложенные методы
Отложенный метод − это частный случай переопределения, когда метод базового класса не имеет реализации, а любая полезная деятельность задается в методе дочернего класса
Отложенные методы в языке Си++
В языке Си++ отложенный метод должен быть описан в явном виде с ключевым словом virtual
Тело отложенного метода не определяется, вместо этого функции «приписывается» значение 0
