15: void Sleep()const { cout << "shhh. I'm sleeping.n"; }
16:
17:
18: protected:
19: int itsAge;
20: int itsWeight;
21: };
22:
23: class Dog : public Mammal
24: {
25: public:
26:
27: // Конструкторы
28: Dog(){ cout << "Dog constructor...n"; }
29: ~Dog(){ cout << "Dog destructor...n"; }
30:
31: // Другие методы
32: void WagTail() const { cout << "Tail wagging...n"; }
33: void BegForFood() const { cout << "Begging for food...n"; }
34: void Speak() const { cout << "Woof!n"; }
35:
36: private:
37: BREED itsBreed;
38: };
39:
40: int main()
41: {
42: Mammal bigAnimal;
43: Dog fido;
44: bigAnimal.Speak();
45: fido.Speak();
46: return 0;
47: }
Результат:
Mammal constructor...
Mammal constructor...
Dog constructor...
Mammal sound!
Woof!
Dog destructor...
Mammal destructor...
Mammal destructor...
Анализ: В строке 34 в классе Dog происходит замещение метода базового класса
Speak(), в результате чего в случае вызова этой функции объектом класса Dog на экран выводится Woof!. В строке 42 создается объект bigAnimal класса Mammal, в результате чего вызывается конструктор класса Mammal и на экране появляется первая строка. В строке 43 создается объект Fido класса Dog, что сопровождается последовательным вызовом сначала конструктора класса Mammal, а затем конструктора класса Dog. Соответственно на экран выводится еще две строки.
В строке 44 объект класса Mammal вызывает метод Speak(), а в строке 45 уже объект класса Dog обращается к этому методу. На экран при этом выводится разная информация, так как метод Speak() в классе Dog замещен. Наконец выполнение программы выходит за область видимости объектов и для их удаления вызываются соответствующие пары деструкторов.
Перегрузка или замещение
Эти схожиеподходы приводят почти к одинаковым результатам. При перегрузке метода создается несколько вариантов этогометода с одним и тем же именем, но с разными сигнатурами. При замещении в производном классе используется метод с тем же именем и сигнатурой, что и в базовом классе, но с изменениями в теле функции.
Сокрытие метода базового класса
В предыдущем примере при обращении к методу Speak() из объекта класса Dog программа выполнялась не так, как было указано при объявлении метода Speak() в базовом классе. Казалось бы, это то, что нам нужно. Если в классе Mammal есть некоторый метод Move(), который замещается в классе Dog, то можно сказать, что метод Move() класса Dog скрывает метод с тем же именем в базовом классе. Однако в некоторых случаях результат может оказаться неожиданным.
Усложним ситуацию. Предположим, что в классе Mammal метод Move() трижды перегружен. В одном варианте метод не требует параметров, в другом используется один целочисленный параметр (дистанция), а в третьем — два целочисленных параметра (скорость и дистанция). В классе Dog замещен метод Move() без параметров. Тем не менее попытка обратиться из объекта класса Dog к двум другим вариантам перегруженного метода класса Mammal окажется неудачной. Суть проблемы раскрывается в листинге 11.6.
Листинг 11.6. Сокрытие методов
1: //Листинг 11.6. Сокрытие методов
2:
3: #include <iostream.h>
4:
5: class Mammal
6: {
7: public:
8: void Move() const { cout << "Mammal move one stepn"; }
9: void Move(int distance) const
10: {
11: cout << "Mammal move ";
12: cout << distance <<" steps.n";
13: }
14: protected:
15: int itsAge;
16: int itsWeight;
17: };
18:
19: class Dog : public Mammal
20: {
21: public:
22: // Возможно, последует сообщение, что функция скрыта!
23: void Move() const { cout << "Dog move 5 steps.n"; }
24: };
25:
26: int main()
27: {
28: Mammal bigAnimal;
29: Dog fido;
30: bigAnimal.Move();
31: bigAnimal.Move(2);
32: fido.Move();
33: // fido.Move(10);
34: return 0;
35: }
Результат:
Mammal move one step
Mammal move 2 steps.
Dog move 5 steps.
Анализ: В данном примере из программы были удалены все другие методы и данные, рассмотренные нами ранее. В строках 8 и 9 в объявлении класса Mammal перегружаются методы Move(). В строке 23 происходит замещение метода Move() без параметров в классе Dog. Данный метод вызывается для объектов разных классов в строках 30 и 32, и информация, выводимая на экран, подтверждает, что замещение метода прошло правильно.
Однако строка 33 заблокирована, так как она вызовет ошибку компиляции. Хотя логично было предположить, что в классе Dog свободно можно использовать метод Move(int), поскольку замещен был только метод Move(), но в действительности в данной ситуации, чтобы использовать Move(int), его также нужно заместить в классе Dog. В случае замещения одного из перегруженных методов скрытыми оказываются все варианты этого метода в базовом классе. Если вы хотите использовать в производном классе другие варианты перегруженного метода, то их также нужно заместить в этом классе.
Часто случается ошибка, когда после попытки заместить метод в производном классе данный метод оказывается недоступным для класса из-за того, что программист забыл установить ключевое слово const, используемое при объявлении метода в базовом классе. Вспомните, что слово const является частью сигнатуры, а несоответствие сигнатур ведет к скрытию базового метода, а не к его замещению.
Замещение и сокрытие
В следующем разделе главы будут рассматриваться виртуальные методы. Замещение виртуальных методов ведет к полиморфизму, а сокрытие методов разрушает поли- морфизм. Скоро вы узнаете об этом больше.
Вызов базового метода
Даже если вы заместили базовый метод, то все равно можете обратиться к нему, указав базовый класс, где хранится исходное объявление метода. Для этого в обращении к методу нужно явно указать имя базового класса, за которым следуют два символа двоеточия и имя метода. Например: Mammal: :Move().
Если в листинге 11.6 переписать строку 32 так, как показано ниже, то ошибка во время компиляции больше возникать не будет:
32: fido.Mammal::Move();
Такая запись, реализованная в листинге 11.7, называется явным обрашением к методу базового класса.
Листинг 11.7. Явное обращение к методу базового класса
1: //Листинг 11.7. Явное обращение к методу базового класса
2:
3: #include <iostream.h>
4:
5: class Mammal
6: {
7: public:
8: void Move() const { cout << "Mammal move one stepn"; }
9: void Move(int distance) const
10: {
11: cout << "Mammal move " << distance;
12: cout << " steps.n";
13: }
14:
15: protected:
16: int itsAge;
17: int itsWeight;
18: };
19:
20: class Dog : public Mammal
21: {
22: public:
23: void Move()const;
24:
25: };
26:
27: void Dog::Move() const
28: {
29: cout << "In dog move...n";
30: Mammal::Move(3);
31: }
32:
33: int main()
34: {
35: Mammal bigAnimal;
36: Dog fido;
37: bigAnimal.Move(2);
38: fido.Mammal::Move(6);
39: return 0;
40: }
Результат:
Mammal move 2 steps.
Mammal move 6 steps.
Анализ: В строке 35 создается объект bigAnimal класса Mammal, а в строке 36 — объект fido класса Dog. В строке 37 вызывается метод Move(int) из базового класса для объекта класса Dog.
В предыдущей версии программы мы столкнулись с проблемой из-за того, что в классе Dog доступен только один замещенный метод Move(), в котором не задаются параметры. Проблема была разрешена явным обращением к методу Move(int) базового класса в строке 38.
Рекомендуется:Повышайте функциональные возможности класса путем создания новых производных классов. Изменяйте выполнение отдельных функций в производных классах с помощью замещения методов.
Не рекомендуется:Не допускайте сокрытие функций базового класса из-за несоответствия сигнатур.
Виртуальные методы
В этой главе неоднократно подчеркивалось, что объекты класса Dog одновременно являются объектами класса Mammal. До сих пор под этим подразумевалось, что объекты класса Dog наследуют все атрибуты (данные) и возможности (методы) базового класса. Но в языке C++ принципы иерархического построения классов несут в себе еще более глубинный смысл.
Полиморфизм в C++ развит настолько, что допускается присвоение указателям на базовый класс адресов объектов производных классов, как в следующем примере:
Mammal* pMammal = new Dog;
Данное выражение создает в области динамической памяти новый объект класса Dog и возвращает указатель на этот объект, который является указателем класса Mammal. Это вполне логично, так как собака — представитель млекопитающих.
