Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
====== 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 //Shape// ως εξής:

<code cpp ShapeUsage.cpp>
#include "Rectangle.cpp"

int main() {
  Shape shape(0x333333, 5);
  Shape &shape_ref = shape, *shape_ptr = &shape;
  Rectangle rectangle(0xffffff, 2, 10, 20);
  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 << "Rectangle reference area: " << rect_ref.getArea() << endl;
  cout << "Rectangle pointer area: " << rect_ptr->getArea() << endl;
} 
</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
Rectangle reference 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 //Shape// ως //**virtual**// όπως παρακάτω:
<code cpp>
class Shape {
  public:
    virtual unsigned int getArea();
};
unsigned int Shape::getArea() { return 0; }
</code>

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
Rectangle reference 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>