Принудительный полиморфизм: абстрактные методы

Принудительный полиморфизм: абстрактные методы

Если класс является абстрактным базовым классом, он может определять любое число абстрактных членов (их аналогами в C++ являются "чистые" виртуальные функции). Абстрактные методы могут использоваться тогда, когда требуется определить метод без реализации, заданной по умолчанию. В результате производным классам придется использовать полиморфизм, поскольку им придется "уточнять" детали абстрактных методов. Здесь сразу же возникает вопрос, зачем это нужно. Чтобы понять роль абстрактных методов, давайте снова рассмотрим иерархию форм, уже упоминавшуюся в этой главе и расширенную так, как показано на рис. 4.10.

Рис. 4.9. Полная иерархии служащих

Рис. 4.10. Иерархия форм

Как и в случае иерархии служащих, лучше запретить пользователю объекта создавать экземпляры Shape (форма) непосредственно, поскольку соответствующее понятие слишком абстрактно. Для этого необходимо определить тип Shape, как абстрактный класс.

namespace Shapes {

 public abstract class Shape {

  // Форме можно назначить понятное имя.

protected string petName;

  // Конструкторы.

  public Shape()(petName = "БезИмени";}

  public Shape(string s) (petName = s;}

  // Draw() виртуален и может быть переопределен.

  public virtual void Draw() {

   Console.WriteLine("Shape.Draw()");

  }

  public string PetName {

   get { return petName; }

   set { petName = value; }

  }

 }

 // Circle не переопределяет Draw().

 public class Circle: Shape {

  public Circle() {}

  public Circle(string name): base(name) {}

 }

 // Hexagon переопределяет Draw().

 public class Hexagon: Shape {

  public Hexagon () {}

  public Hexagon (string name): base(name) {}

  public override void Draw() {

   Console.WriteLine("Отображение шестиугольника {0}", petName);

  }

 }

}

Обратите внимание на то, что класс Shape определил виртуальный метод с именем Draw(). Вы только что убедились, что подклассы могут переопределять поведение виртуального метода, используя ключевое слово override (как в случае класса Hexagon). Роль абстрактных методов становится совершенно ясной, если вспомнить, что подклассам не обязательно переопределять виртуальные методы (как в случае Circle). Таким образом, если вы создадите экземпляры типов Hexagon и Circle, то обнаружите, что Hexagon "знает", как правильно отобразить себя. Однако Circle в этом случае будет "не на шутку озадачен" (рис. 4.11).

// Объект Circle не переопределяет реализацию Draw() базового класса.

static void Main(string[] args) {

 Hexagon hex = new Hexagon("Beth");

 hex.Draw();

 Circle car = new Circle("Cindy");

 // М-м-м-да. Используем реализацию базового класса.

 cir.Draw();

 Console.ReadLine();

}

Рис. 4.11. Виртуальные методы переопределять не обязательно

Ясно, что это не идеальный вариант иерархии форм. Чтобы заставить каждый производный класс иметь свой собственный метод Draw(), можно задать Draw(), как абстрактный метод класса Shape, т.е метод, который вообще не имеет реализации, заданной по умолчанию. Заметим, что абстрактные методы могут определяться только в абстрактных классах. Если вы попытаетесь сделать это в другом классе, то получите ошибку компиляции.

// Заставим всех "деток" иметь cвоe представление.

public abstract class Shape {

 ...

 // Теперь Draw() полностью абстрактный

 // (обратите внимание на точку с запятой).

 public abstract void Draw();

 …

}

Учитывая это, вы обязаны реализовать Draw() в классе Circle. Иначе Circle тоже должен быть абстрактным типом, обозначенным ключевым словом abstract (что для данного примера не совсем логично).

// Если не задать реализацию метода Draw(), то класс Circle должен

// быть абстрактным и не допускать непосредcтвенную реализацию!

public class Circle: Shape {

 public Circle() {}

 public Circle(string name): base (name) {}

 // Теперь Circle должен "понимать", как отобразить себя.

 public override void Draw() {

  Console.WriteLine("Отображение окружности {0}", petName);

 }

}

Для иллюстрации упомянутых здесь возможностей полиморфизма рассмотрим следующий программный код,

// Создание массива различных объектов Shape.

static void Main(string [] args) {

 Console.WriteLine("***** Забавы с полиморфизмом ***** ");

 Shape[] myShapes = {new Hexagon(), new Circle(), new Hexagon("Mick"), new Circle("Beth"), new Hexagon("Linda")};

 // Движение по массиву и отображение объектов.

 for (int i = 0; i ‹ myShapes.Length; i++) myShapes[i].Draw();

 Console.ReadLine();

}

Соответствующий вывод показан на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Забавы с полиморфизмом

Здесь метод Main() иллюстрирует полиморфизм в лучшем его проявлении. Напомним, что при обозначении класса, как абстрактного, вы теряете возможность непосредственного создания экземпляров соответствующего типа. Однако вы можете хранить ссылки на любой подкласс в абстрактной базовой переменной. При выполнении итераций по массиву ссылок Shape соответствующий тип будет определен в среде выполнения. После этого будет вызван соответствующий метод.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Полиморфизм на этапе выполнения

Из книги Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста автора Бокс Дональд

Полиморфизм на этапе выполнения Управление реализациями классов с использованием абстрактных базовых классов как интерфейсов открывает целый мир новых возможностей в терминах того, что может случиться на этапе выполнения. Напомним, что DLL FastString экспортирует только


Полиморфизм

Из книги Защити свой компьютер на 100% от вирусов и хакеров автора Бойцев Олег Михайлович

Полиморфизм Полиморфизм представляет собой способность вируса в процессе работы менять свой код таким образом, чтобы максимально затруднить процесс своего обнаружения путем сигнатурного сканирования и частично эвристики.Особо следует отметить тот факт, что и сама


R.10.3 Абстрактные классы

Из книги Справочное руководство по C++ автора Страустрап Бьярн

R.10.3 Абстрактные классы Абстрактные классы дают средство для представления в языке общих понятий, таких, например, как фигура, для которых могут использоваться только конкретные их варианты, например, круг или квадрат. Кроме того абстрактный класс позволяет задать


Полиморфизм

Из книги Язык программирования С# 2005 и платформа .NET 2.0. [3-е издание] автора Троелсен Эндрю

Полиморфизм Третьим принципом ООП является полиморфизм. Он характеризует способность языка одинаково интерпретировать родственные объекты. Эта особенность объектно-ориентированного языка позволяет базовому классу определить множество членов (формально называемых


Абстрактные классы

Из книги Человеческий фактор в программировании автора Константин Ларри Л

Абстрактные классы В данный момент базовый класс Employee скомпонован так, что он может поставлять своим потомкам защищенные члены-переменные, а также два виртуальных метода (GiveBonus() и DisplayStats()), которые могут переопределяться производным классом. Все это хорошо, но данный


44 Абстрактные объекты

Из книги Microsoft Visual C++ и MFC. Программирование для Windows 95 и Windows NT автора Фролов Александр Вячеславович

44 Абстрактные объекты В фантастическом фильме «Темная звезда», являющемся классикой андеграунда, смелый лейтенант Дулитл пытается прочитать лекцию по феноменологии умной бомбе, готовой разнести себя вместе с кораблем. «Вселенная — это абстракция, — поспешно


Абстрактные классы

Из книги Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ автора Мейерс Скотт

Абстрактные классы Виртуальные методы могут быть объявлены как чисто виртуальные. Для этого после описания метода указывается специальный спецификатор (= 0). Он означает, что описанные методы не определены.Класс в котором определен хотя бы один чисто виртуальный метод


Правило 41: Разберитесь в том, что такое неявные интерфейсы и полиморфизм на этапе компиляции

Из книги Основы объектно-ориентированного программирования автора Мейер Бертран

Правило 41: Разберитесь в том, что такое неявные интерфейсы и полиморфизм на этапе компиляции В мире объектно-ориентированного программирования преобладают явные интерфейсы и полиморфизм на этапе исполнения. Например, рассмотрим следующий (бессмысленный) класс:class Widget


Полиморфизм

Из книги Программирование на языке Ruby [Идеология языка, теория и практика применения] автора Фултон Хэл

Полиморфизм При наследовании, требование статической типизации, о котором говорилось выше, становится ограничивающим, если бы оно означало, что каждая сущность типа C может быть связана только с объектом точно такого же типа С. Например в системе управления навигацией


Полиморфизм

Из книги Стандарты программирования на С++. 101 правило и рекомендация автора Александреску Андрей

Полиморфизм Иерархии наследования позволяют достаточно гибко работать с объектами, сохраняя надежность статической типизации. Поддерживающие их методы: полиморфизм и динамическое связывание - одни из самых фундаментальных аспектов архитектуры ПО, обсуждаемой в этой


Абстрактные предусловия

Из книги Описание языка PascalABC.NET автора Коллектив РуБоард

Абстрактные предусловия Правило ослабления предусловий может оказаться чересчур жестким в случае, когда наследник понижает уровень абстракции, характерный для его предка. К счастью, есть легкий обходной путь, полностью согласующийся с теорией.Типичным примером этого


1.1.3. Полиморфизм

Из книги автора

1.1.3. Полиморфизм Термин «полиморфизм», наверное, вызывает самые жаркие семантические споры. Каждый знает, что это такое, но все понимают его по-разному. (Не так давно вопрос «Что такое полиморфизм?» стал популярным во время собеседования при поступлении на работу. Если его


64. Разумно сочетайте статический и динамический полиморфизм

Из книги автора

64. Разумно сочетайте статический и динамический полиморфизм РезюмеСтатический и динамический полиморфизм дополняют друг друга. Следует ясно представлять себе их преимущества и недостатки, чтобы использовать каждый из них там, где он дает наилучшие результаты, и


90. Избегайте явного выбора типов — используйте полиморфизм

Из книги автора

90. Избегайте явного выбора типов — используйте полиморфизм РезюмеИзбегайте явного выбора типа объекта для настройки поведения. Используйте шаблоны и виртуальные функции для того, чтобы поведение объекта определялось его типом, а не вызывающим


Абстрактные методы

Из книги автора

Абстрактные методы Методы, предназначенные для переопределения в подклассах, объявляются с ключевым словом abstract и называются абстрактными. Данные методы являются виртуальными, но ключевое слово virtual использовать не нужно. Например: type Shape = class private x,y: integer; public