Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- cpp:polymorphism [2017/04/25 09:43] – gthanos
+++ cpp:polymorphism [Unknown date] (current) – external edit (Unknown date) 127.0.0.1
@@ Line 1: / Line 1: @@
 ====== Δυναμικός Πολυμορφισμός ======
-Ας επανέλθουμε στο αρχικό παράδειγμα της κληρονομικότητας και ας ορίσουμε δύο νέες μεταβλητές α) μία μεταβλητή τύπου δείκτη και μία μεταβλητή τύπου αναφορά σε ένα αντικείμενο τύπου //Shape2D// ως εξής:
+Ας επανέλθουμε στο αρχικό παράδειγμα της κληρονομικότητας και ας ορίσουμε δύο νέες μεταβλητές α) μία μεταβλητή τύπου δείκτη και μία μεταβλητή τύπου αναφορά σε ένα αντικείμενο τύπου //Shape// ως εξής:
 <code cpp ShapeUsage.cpp>
@@ Line 7: / Line 7: @@
 int main() {
+  Shape shape(0x333333, 5);
+  Shape &shape_ref = shape, *shape_ptr = &shape;
   Rectangle rectangle(0xffffff, 2, 10, 20);
-  Shape2D &ref = rectangle, *ptr = &rectangle;
+  Shape &rect_ref = rectangle, *rect_ptr = &rectangle;
+  cout << "Shape area: " << shape.getArea() << endl;
+  cout << "Shape reference area: " << shape_ref.getArea() << endl;
+  cout << "Shape pointer area: " << shape_ptr->getArea() << endl;
+  cout << endl;
   cout << "Rectangle area: " << rectangle.getArea() << endl;
-  cout << "Reference area: " << ref.getArea() << endl;
+  cout << "Rectangle reference area: " << rect_ref.getArea() << endl;
-  cout << "Pointer area: " << ptr->getArea() << endl;
+  cout << "Rectangle pointer area: " << rect_ptr->getArea() << endl;
+}
-  return 0;
-}
 </code>
 Μεταγλωττίζοντας και εκτελώντας τον παραπάνω κώδικα λαμβάνουμε τα εξής:
 <code>
+Shape area: 0
+Shape reference area: 0
+Shape pointer area: 0
 Rectangle area: 200
-Reference area: 0
+Rectangle reference area: 0
-Pointer area: 0
+Rectangle pointer area: 0
 </code>
 Από τα παραπάνω συμπεραίνουμε ότι η επιλογή κλήσης της μεθόδου //getArea// δεν γίνεται δυναμικά με βάση τον τύπο του αντικειμένου στον οποίο δείχνει ο δείκτης ή η αναφορά, αλλά στατικά με βάση τον τύπο δεδομένων για τον οποίο δηλώνεται ο δείκτης ή η αναφορά. Σε αυτή την περίπτωση η επιλογή της μεθόδου γίνεται από τον //compiler// κατά τη μεταγλώττιση του προγράμματος.
-Εάν θέλουμε η επιλογή της μεθόδου να γίνεται δυναμικά με βάση τον τύπο του αντικειμένου που δείχνει ο δείκτης ή η αναφορά θα πρέπει να δηλώσουμε τη μέθοδο //getArea// στη γονική κλάση //Shape2D// ως //**virtual**// όπως παρακάτω:
+Εάν θέλουμε η επιλογή της μεθόδου να γίνεται δυναμικά με βάση τον τύπο του αντικειμένου που δείχνει ο δείκτης ή η αναφορά θα πρέπει να δηλώσουμε τη μέθοδο //getArea// στη γονική κλάση //Shape// ως //**virtual**// όπως παρακάτω:
 <code cpp>
-<class Shape2D {
+class Shape {
   public:
     virtual unsigned int getArea();
-}
+};
-unsigned int Shape2D::getArea() { return 0; }
+unsigned int Shape::getArea() { return 0; }
 </code>
-Με αυτό τον τρόπο δηλώνουμε προς τον //compiler// ότι η απόφαση για τον ποιά μέθοδος θα κληθεί δεν θα ληφθεί κατά τη μεταγλώττιση, αλλά κατά την εκτέλεση του προγράμματος. Δηλώνοντας τη μέθοδο //getArea// ως //**virtual**// στη γονική κλάση το αποτέλεσμα της εκτέλεσης είναι το εξής:
+Με αυτό τον τρόπο δηλώνουμε προς τον //compiler// ότι η απόφαση για τον ποια μέθοδος θα κληθεί δεν θα ληφθεί κατά τη μεταγλώττιση, αλλά κατά την εκτέλεση του προγράμματος. Δηλώνοντας τη μέθοδο //getArea// ως //**virtual**// στη γονική κλάση το αποτέλεσμα της εκτέλεσης είναι το εξής:
 <code>
+Shape area: 0
+Shape reference area: 0
+Shape pointer area: 0
 Rectangle area: 200
-Reference area: 200
+Rectangle reference area: 200
-Pointer area: 200
+Rectangle pointer area: 200
+</code>
+====== Pure virtual συναρτήσεις και abstract κλάσεις ======
+Εκτός από τις //virtual// μεθόδους που είδαμε προηγούμενα μπορούμε να έχουμε και //pure virtual// μεθόδους. Οι μέθοδοι που χαρακτηρίζονται //pure virtual// όταν ορίζονται σε μία κλάση, δηλώνεται μόνο το //prototype// τους, χωρίς να δηλώνεται σώμα και ακολουθεί η δήλωση ''=0''.
+<code cpp>
+virtual <return type> <function_name>(<function parameters) =0;
+</code>
+Η κλάση που περιέχει μία ή περισσότερες //pure virtual// συναρτήσεις είναι //abstract// και δεν μπορεί να παράγει αντικείμενα, **ακόμη και εάν διαθέτει κατασκευαστή**. Μόνο οι κλάσεις που θα κληρονομήσουν τη συγκεκριμένη κλάση και θα παρέχουν υλοποιήσεις όλων των //pure virtual// μεθόδων θα μπορέσουν να παράγουν αντικείμενα.
+Για παράδειγμα, στην κλάση //Shape// είναι λογικό να δηλώσουμε την μέθοδο //getArea// ως //pure virtual// (αντί να επιστρέφει μηδέν) μιας και η συγκεκριμένη συνάρτηση δεν έχει νόημα για το κλάση //Shape//, αλλά μόνο για τις υποκλάσεις αυτής. Η κλάση //Shape// διαμορφώνεται ως εξής:
+<code cpp Shape.cpp>
+#include <iostream>
+#include <string>
+using namespace std;
+#ifndef __SHAPE2D__
+#define __SHAPE2D__
+class Shape {
+    unsigned int color;
+  protected:
+    unsigned char borderWidth;
+  public:
+    Shape(unsigned int c, unsigned char bw);
+    Shape(unsigned char red, unsigned char blue, unsigned char green, unsigned char bw);
+    void setColor(unsigned int c);
+    void setColor(unsigned char red, unsigned char blue, unsigned char green);
+    unsigned int getColor();
+    unsigned char getBorderWidth();
+    void setBorderWidth(unsigned char bw);
+    virtual unsigned int getArea() = 0;
+};
+void Shape::setColor(unsigned int c) { color = c; }
+void Shape::setColor(unsigned char red, unsigned char blue, unsigned char green) {
+  color = red;
+  color <<= 8;
+  color |= blue;
+  color <<= 8;
+  color |= green;
+}
+unsigned int Shape::getColor() { return color; }
+Shape::Shape(unsigned int c, unsigned char bw) : color(c), borderWidth(bw) {}
+Shape::Shape(unsigned char red, unsigned char blue, unsigned char green, unsigned char bw) : borderWidth(bw) { setColor(red, blue, green); }
+unsigned char Shape::getBorderWidth() { return borderWidth; }
+void Shape::setBorderWidth(unsigned char bw) { borderWidth = bw; }
+#endif
+</code>
+Αντίστοιχα, η μέθοδος getArea() της κλάσης //Rectangle// διαμορφώνεται ως εξής:
+<code cpp>
+unsigned int Rectangle::getArea() {
+  return width * height;
+}
+</code>
+Επειδή η κλάση //Shape// είναι πλέον //abstract// δεν μπορεί να δώσει αντικείμενα. Έτσι η συνάρτηση //main// διαμορφώνεται ως εξής.
+<code cpp ShapeUsage.cpp>
+#include "Rectangle.cpp"
+int main() {
+  Rectangle rectangle(0xffffff, 2, 10, 20);
+  Shape &rect_ref = rectangle, *rect_ptr = &rectangle;
+  cout << "Rectangle area: " << rectangle.getArea() << endl;
+  cout << "Rectangle reference area: " << rect_ref.getArea() << endl;
+  cout << "Rectangle pointer area: " << rect_ptr->getArea() << endl;
+}
 </code>