C++

Виртуальные функции преодолевают сложности решения с пмощью полей типа, позволяя программисту описывать в базовом классе функции, которые можно переопределять в любом проиводном классе. Компилятор и загрузчик обеспечивают правильное соответствие между объектами и применяемыми к ним функциями. Например:

struct employee (* employee* next; char* name; short department; // ... virtual void print; *);

Ключевое слово virtual указывает, что могут быть разлиные варианты функции print для разных производных классов, и что поиск среди них подходящей для каждого вызова print является задачей компилятора. Тип функции описывается в базвом классе и не может переописываться в производном классе. Виртуальная функция должна быть определена для класса, в ктором она описана впервые. Например:

void employee::print (* cout «„ e-“name „„ „\t“ «« e-“department «« «\n“; // ... *)

Виртуальная функция может, таким образом, использоваться даже в том случае, когда нет производных классов от ее класа, и в производном классе, в котором не нужен специальный вариант виртуальной функции, ее задавать не обязательно. Просто при выводе класса соответствующая функция задается в том случае, если она нужна. Например:

struct manager : employee (* employee* group; short level; // ... void print; *);

void manager::print (* employee::print; cout «„ „\tуровень“ «« level «« «\n“; // ... *)

Функция print_employee теперь не нужна, поскольку ее место заняли функции члены print, и теперь со списком слжащих можно работать так:

void f(employee* ll) (* for (; ll; ll=ll-»next) ll-»print; *)

Каждый служащий будет печататься в соответствии с его типом. Например:

main (* employee e; e.name = «Дж.Браун»; e.department = 1234; e.next = 0; manager m; m.name = «Дж.Смит»; e.department = 1234; m.level = 2; m.next = amp;e; f( amp;m); *)

выдаст

Дж.Смит 1234 уровень 2 Дж.Браун 1234

Заметьте, что это будет работать даже в том случае, если f была написана и откомпилирована еще до того, как проиводный класс manager был задуман! Очевидно, при реализации этого в каждом объекте класса employee сохраняется некоторая информация о типе. Занимаемого для этого пространства (в ткущей реализации) как раз хватает для хранения указателя. Это пространство занимается только в объектах классов с виртуалными функциями, а не во всех объектах классов и даже не во

всех объектах производных классов. Вы платите эту пошлину только за те классы, для которых описали виртуальные функции.

Вызов функции с помощью операции разрешения области вдимости ::, как это делается в manager::print, гарантирует, что механизм виртуальных функций применяться не будет. Иначе manager::print подвергалось бы бесконечной рекурсии. Примнение уточненного имени имеет еще один эффект, который может оказаться полезным: если описанная как virtual функция описна еще и как inline (в чем ничего необычного нет), то там, где в вызове применяется ::, может применяться inline-подстновка. Это дает программисту эффективный способ справляться с теми важными специальными случаями, когда одна виртуальная функция вызывает другую для того же объекта. Поскольку тип объекта был определен при вызове первой виртуальной функции, обычно его не надо снова динамически определять другом вызове для того же объекта.

7.3 Альтернативные интерфейсы

После того, как описаны средства языка, которые относяся к производным классам, обсуждение снова может вернуться к стоящим задачам. В классах, которые описываются в этом раздле, основополагающая идея состоит в том, что они однажды нписаны, а потом их используют программисты, которые не могут изменить их определение. Физически классы состоят из одного или более заголовочных файлов, определяющих интерфейс, и оного или более файлов, определяющих реализацию. Заголовочные файлы будут помещены куда-то туда, откуда пользователь может взять их копии с помощью директивы #include. Файлы, определющие реализацию, обычно компилируют и помещают в библиотеку.

7.3.1 Интерфейс

Рассмотрим такое написание класса slist для однократно связанного списка, с помощью которого можно создавать как онородные, так и неоднородные списки объектов тех типов, котрые еще должны быть определены. Сначала мы определим тип ent:

typedef void* ent;

Точная сущность типа ent несущественна, но нужно, чтобы в нем мог храниться указатель. Тогда мы определим тип slink:

class slink (* friend class slist; friend class slist_iterator; slink* next; ent e; slink(ent a, slink* p) (* e=a; next=p;*) *);

В одном звене может храниться один ent, и с помощью него реализуется класс slist:

class slist (* friend class slist_iterator; slink* last; // last-»next – голова списка public: int insert(ent a); // добавить в голову списка int append(ent a); // добавить в хвост списка ent get; // вернуться и убрать голову списка void clear; // убрать все звенья

slist (* last=0; *) slist(ent a) (* last=new slink(a,0); last-»next=last; *) ~slist (* clear; *)

*);