Виртуальные методы. Полиморфизм.

Полиморфизм — один из важнейших механизмов ООП. Полиморфизм реализуется с помощью наследования классов и виртуальных методов.

Полиморфизм состоит в том, что с помощью одного и того же обращения к методу выполняются различные действия в зависимости от типа, на который ссылается указатель в каждый момент времени.

Рассмотрим пример иерархии классов, где каждый класс имеет метод с одним именем.

class Base

{

public:

void show()

{ cout<<"Родитель\n";

}

};

class derv1:public base

{public:

void show()

{ cout<<"Сын первый\n";

}

};

class derv2:public base

{public:

void show()

{ cout<<"Сын второй\n";

}

};

int main(int argc, char *argv[])

{

derv1 s1; derv2 s2;

Base *ptr;

ptr=&s1;

ptr->show();

ptr=&s2;

ptr->show();

…

Итак, классы derv1 и derv2 являются наследниками класса Base. В каждом из трех классов имеется метод show(). В main() созданы объекты порожденных классов s1 и s2 и указатель на класс Base. Затем адрес объекта порожденного класса мы заносим в указатель базового класса: ptr=&s1;

Какая же функция будет выполняться в следующей строке:

ptr->show(); Base::show( ) или derv1::show( )?

В этом случае компилятор выбирает метод удовлетворяющий типу указателя (Base::show()) .

Этот процесс называется ранним связыванием.

В C++ реализован механизм позднего связывания, когда разрешение ссылок на метод происходит на этапе выполнения программы в зависимости от конкретного типа объекта, вызвавшего метод. Этот механизм реализован с помощью виртуальных методов.

Для определения виртуального метода используется спецификаторvirtual, например:

class base

{

public:

virtual void show()

{ cout<<"base\n";

}

};

Этот процесс ,называется поздним связыванием.

Если в базовом классе метод определен как виртуальный, метод, определенный в производном классе с тем же именем и набором параметров, автоматическистановится виртуальным, а с отличающимся набором параметров — обычным.

Для каждого класса (не объекта!), содержащего хотя бы один виртуальный метод,

компилятор создает таблицу виртуальных методов (vtbl), в которой для каждого виртуального метода записан его адрес в памяти.

Рекомендуется делать виртуальными деструкторы для того, чтобы гарантировать правильное освобождение памяти из-под динамического объекта, объекта, поскольку в этом случае в любой момент времени будет выбран деструктор, соответствующий фактическому типу объекта.

Деструктор передает операции delete размер объекта.