Міністерство освіти і науки Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ / Звіт з лабораторної роботи № 8 з дисципліни: “Об’єктно-орієнтоване програмування” на тему: “Поліморфізм” Мета лабораторної роботи Познайомитися із поліморфізмом в мові C++. Теоретичні відомості Поліморфізм Поліморфізм – це концепція в програмуванні, відповідно до якої використовується спільний інтерфейс для обробки даних різних спеціалізованих типів. Іншими словами один і той же метод може бути визначений для об’єктів різних типів. Конкретна поведінка метода буде залежати від типу об’єкта. С++ підтримує поліморфізм за допомогою динамічного (пізнього) зв’язування та віртуальних функцій. Згідно об'єктно-орієнтованої парадигми, вказівнику на базовий клас можна присвоїти значення адреси об'єкту будь-якого похідного класу. При цьому виклик методів через такий вказівник відбувається у відповідності до типу вказівника, а не до фактичного типу об'єкта, на який він посилається в конкретний момент. Тобто коли звертаємося до функції похідного об'єкту, використовуючи вказівник на базовий клас, викликається функція базового класу. Цей процес носить назву статичного (раннього) зв’язування, коли зв'язки з методами встановлюються жорстко на етапі компіляції програми. Якщо оголосити функцію віртуальною (virtual), то підключається механізм динамічного (пізнього) зв’язування. У такому випадку версія методу буде визначатися на етапі виконання програми в залежності від типу об'єкта, який викликав метод. Тобто при звертанні до функції похідного об'єкту, використовуючи вказівник на базовий клас, викликатиметься функція похідного класу. У наведеному прикладі при виклику функції func1() за вказівником на об'єкт вибір функції буде залежати тільки від типу вказівника. Функція func2() у базовому класі оголошена як віртуальна. Тому при її виклику за вказівником на об'єкт вибір функції буде залежати від типу об’єкта, на який вказує вказівник, і аж ніяк не від типу вказівника. Відзначимо відмінності між перевантаженням функції func1() і перевизначенням віртуальної функції func2(). Вибір перевантаженої функції-члена здійснюється під час компіляції у залежності від набору параметрів. При перевантаженні функції-члени можуть мати різні типи й набори параметрів та відмінні типи значень, що будуть повертати. А от якщо функція оголошена як vіrtual, то всі її перевизначення в похідних класах повинні мати однаковий набір параметрів і однаковий тип значення, що буде повертатись. При цьому в похідних класах слово vіrtual можна і не вказувати. Віртуальний метод не обов'язково повинен перевизначатися в похідному класі. У такому випадку для цього класу використовується версія, визначена в базовому класі. Кожен об’єкт, що має хоча б одну віртуальну функцію, містить вказівник на таблицю віртуальних функцій (virtual method table). Ця таблиця містить адреси усіх віртуальних функцій оголошених в класі. Коли віртуальна функція викликається по вказівнику чи за посиланням, система використовує адреси об’єктів для звертання до вказівника на таблицю віртуальних функцій, знаходить там адресу функції та викликає її. Віртуальний механізм працює лише за допомогою вказівників (посилань) на об'єкти. Об'єкт, що містить віртуальні функції, та визначений через вказівник або посилання, носить назву поліморфного. У даному випадку поліморфізм полягає у тому, що за допомогою одного й того ж звертання до методу виконуються різні дії в залежності від типу об’єкта, на який посилається вказівник у даний момент часу. Коди програм № 1 #include <iostream> #include <conio.h> using namespace std; class A { public: A() {} ~A() {} void func1() { cout << "A class" << endl; } virtual void func2() { cout << "A class" << endl; } }; class B : public A { public: B() {} ~B() {} void func1() { cout << "B class" << endl; } virtual void func2() { cout << "B class" << endl; } }; int main() { A *a = new A(); B *b = new B(); A *d = b; cout << "Overload function" << endl; a->func1(); b->func1(); d->func1(); cout << endl << "Virtual function" << endl; a->func2(); b->func2(); d->func2(); delete a; delete b; _getch(); return 0; } № 2 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <string.h> #include <conio.h> using namespace std; class Animal { protected: char *name; public: Animal() { name = new char[100]; } virtual ~Animal() { delete[] name; } virtual void call() = 0; }; class Dog : public Animal { public: Dog(const char *name) { strcpy(this->name, name); } virtual ~Dog() {} virtual void call() { cout << name << ": Gav - Gav" << endl; } }; class Cat : public Animal { public: Cat(const char *name) { strcpy(this->name, name); } virtual ~Cat() {} virtual void call() { cout << name << ": May - May" << endl; } }; int main() { Animal *animals[5]; animals[0] = new Dog("Bobik"); animals[1] = new Cat("Murka"); animals[2] = new Dog("Juchka"); animals[3] = new Dog("Mos'ka"); animals[4] = new Cat("Simka"); cout << "Disturb all animals..." << endl; for (int i = 0; i < 5; i++) { if (animals[i] != NULL) animals[i]->call(); } for (int i = 0; i < 5; i++) { if (animals[i] != NULL) delete animals[i]; } _getch(); return 0; } Результати виконання програм № 1 / № 2 / Висновок Я познайомився із поліморфізмом в мові C++.