|
Объект дочернего класса. Переопределение методов и переменныхПрактический курс по ООП C++: https://stepik.org/a/205781 На предыдущем занятии мы с вами объявили базовый класс GeomBase геометрических фигур и дочерний от него класс Line прямых линий. Также узнали о новом режиме доступа protected. Давайте теперь поближе познакомимся с порядком работы объектов такого составного класса Line. Пусть в функции main создается следующий объект: int main() { Line *ptr_ln = new Line; ptr_ln->set_coords(1, 2, 10, 20); ptr_ln->draw(); delete ptr_ln; return 0; } Видим, что через него совершенно спокойно можно вызывать публичные методы, как базового класса (метод set_coords), так и дочернего (метод draw). Первый вопрос, что содержит объект, на который ссылается указатель ptr_ln?
В объекте, по-прежнему, будут находиться только данные, то есть переменные x0, y0, x1, y1, length. Причем порядок их расположения в памяти объекта будет именно такой: сначала переменные базового класса GeomBase, а сразу после – переменная length дочернего класса Line. Методов в объекте нет, они остаются на уровне классов и существуют в единственных экземплярах для всех объектов этих классов. Мы с вами об этом уже говорили. В частности, вызов: ptr_ln->set_coords(1, 2, 10, 20); означает, что компилятор должен найти такой метод сначала в дочернем классе Line. Если его там нет, то в базовом классе GeomBase и подставить его вызов с передачей в этот метод неявного указателя this. Причем тип этого указателя будет соответствовать типу объекта, из которого метод был вызван, то есть, тип Line*, а не GeomBase*, несмотря на то, что это метод базового класса. Возможность вызова методов базового класса через объекты дочернего, называется полиморфизмом адресов. Но для методов базового класса большого значения не имеет тип указателя. Главное, чтобы это был тип одного из его дочерних классов. В этом случае указатель, например, типа Line* всегда можно привести к типу базового класса GeomBase*, благодаря тому, что данные в объекте располагаются в порядке от базового класса к дочерним: GeomBase* ptr_b = ptr_ln; int a, b, c, d; ptr_b->get_coords(a, b, c, d); Причем, явно прописывать преобразование типов в этом случае не нужно. Это довольно частая ситуация в ООП и разработчик языка C++ решил сделать эту операцию неявной для удобства записи. Сокрытие имен методов в дочерних классахДавайте для примера в дочерний класс Line так же добавим метод set_coords с такой же сигнатурой, что и в базовом классе: class Line : public GeomBase { private: double length{0.0}; public: void set_coords(int x0, int y0, int x1, int y1) { std::cout << "Line: set_coords()" << std::endl; } ... }; Теперь, вызов: ptr_ln->set_coords(1, 2, 10, 20); будет связан именно с этим новым методом дочернего класса. Этот пример, во-первых, показывает, что мы совершенно спокойно можем переопределять методы базовых классов в дочерних. И, во-вторых, поиск методов ведется от дочерних классов к базовым. Однако если мы сделаем вызов метода set_coords через указатель на базовый класс: ptr_b->set_coords(1, 2, 10, 20); то будет вызван метод именно базового класса. А, что если, мы бы хотели сделать вызов какого-либо переопределенного метода именно из базового класса? Например, в методе set_coords дочернего класса можно было бы вызвать соответствующий метод базового, чтобы не повторять его логику. Сделать это можно, явно указав область видимости этого метода следующим образом: void set_coords(int x0, int y0, int x1, int y1) { GeomBase::set_coords(x0, y0, x1, y1); std::cout << "Line: set_coords()" << std::endl; } И можно сделать даже так: ptr_ln->GeomBase::set_coords(1, 2, 10, 20); Мы через указатель на дочерний класс вызвали метод базового класса. Правда, в практике программирования использование последнего варианта, скорее, будет говорить о неверной логике описания программы. Все же, встроенные правила и возможности ООП, как правило, ведут нас по верному пути проектирования программных архитектур. Режимы наследования public, private и protectedСледует отметить, что вызывать публичные методы базового класса через объекты дочерних классов можно только в том случае, если используется режим наследования public: class Line : public GeomBase {...}; Если же ключевое слово public в наследовании классов не прописывать: class Line : GeomBase {...}; то это будет эквивалентно использованию ключевого слова private: class Line : private GeomBase {...}; Что в итоге изменится? Публичные методы базового класса по-прежнему можно будет вызывать в методах дочернего класса, но нельзя обращаться к ним извне через объект дочернего класса, например, так: ptr_ln->set_coords(1, 2, 10, 20); // ошибка из-за режима наследования private А вот через указатель на базовый класс его публичные методы будут по-прежнему вызываться. Например: GeomBase* ptr_b = (GeomBase*)ptr_ln; ptr_b->set_coords(1, 2, 10, 20); Обратите внимание, что из-за режима наследования private компилятор теперь требует явного указания преобразования типа к базовому классу. По аналогии работает режим наследования protected: class Line : protected GeomBase {...}; В этом случае все публичные атрибуты класса GeomBase при доступе к ним извне воспринимаются как protected со всеми вытекающими отсюда следствиями. Вот, по сути, отличия между режимами наследования public, private и protected. Сокрытие переменных в дочерних классахНаряду с методами также можно делать переопределение переменных в дочерних классах. Например, если в классе Line прописать переменные x0, y0: class Line : public GeomBase { private: int x0{0}, y0{0}; double length{0.0}; public: ... }; то именно они по умолчанию будут использованы. При этом аналогичные переменные x0, y0 базового класса по-прежнему будут располагаться в самом начале объекта:
Мы легко можем в этом убедиться. Если выполнить программу: int main() { Line *ptr_ln = new Line; ptr_ln->set_coords(1, 2, 10, 20); ptr_ln->draw(); delete ptr_ln; return 0; } то в консоли отобразится: Line: set_coords()
Первые два нуля, как раз и говорят о том, что данные были записаны в переменные x0, y0 базового класса, а выводятся (с помощью метода draw) из дочернего, и в нем уже берутся свои значения x0, y0. Кроме того, если воспользоваться методом get_coords базового класса и прочитать значения его переменных: int a, b, c, d; ptr_ln->get_coords(a, b, c, d); printf("Coords: %d, %d, %d, %d\n", a, b, c, d); то в консоли появится строчка: Coords: 1, 2, 10, 20 Видите, первые два значения уже не нулевые. Они были взяты из одноименных переменных x0, y0 базового класса, которые хранятся в текущем объекте. Надо сказать, что на практике редко делают переопределение переменных в дочерних классах. Хотя, в ряде случаев это нужно, например, чтобы поменять значение какой-либо предопределенной константы. Но, как вы понимаете, злоупотреблять этим не стоит, т.к. переопределение переменных вносит путаницу в программный код. Практический курс по ООП C++: https://stepik.org/a/205781 Видео по теме |
