Смысл использования полиморфизма

@Dobbyman · Регистрация: 26.05.2016

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

C++

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class A{
 
public:
    virtual void speak() {}
 
};
 
class B: public A{
public:
    void speak() {
        cout << "class a" << endl;
    }
 
};
 
class C: public A{
public:
    void speak() {
        cout << "class b" << endl;
    }
 
};
 
int main() {
 
    B lo;
    C na;
 
    A *en1 = &lo;
    A *en2 = &na;
 
    en1->speak();
    en2->speak();
 
    return 0;
}

Я не могу никак понять, для чего он нужен. Это - пример полиморфизма через виртуальные функции.
Мы создаем объекты lo и na, после создаем указатели на класса A и присваем им адреса наших предыдущих объектов, в результате, благодаря нашему виртуальному методу speak(), уникальные реализации классов-наследников доступны через базовый класс.
Это все замечательно, но почему? Каждый раз, чтобы это сделать, нужно создавать en1,en2 , хотя т.к. уже есть наследование, то методы доступны и через lo и na. Да, мы реализовали доступ через базовый класс. Но зачем?
Спасибо.

@zss · 26.05.2016, 14:33

Сообщение от Dobbyman

Я не могу никак понять, для чего он нужен

Обратите внимание

Сообщение от Dobbyman

C++

1 2	en1->speak(); en2->speak();

Оба указателя - это указатели на базовый класс A.
Однако, в первом случае вызывается метод класса B,
а во втором - метод класса A.

Как раз в этом и есть смысл.
Мы заранее не знаем, как метод будет реализован в производном классе,
Но можем написать код, который вызовет этот метод.

~~nimazzzy~~ · 26.05.2016, 14:36

Помогает расширяемости. Программа, которая использует указатель на A и вызывает speak() не нуждается в перекомпиляции существующего кода, и сорцы существующих классов не нуждаются в изменении для добавления нового функционала в метод speak. Таким образом снижаются риски при программировании. Ты расширяешь функционал приложения, не меняя существующий код. Если грубо и вкратце.
Конечно, если ты свои классы, как путный программист, отправишь в отдельные модули, а не все в одном, как сейчас.

@AlexVRud · 26.05.2016, 15:26

Dobbyman, Плохой пример выбрал.

C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
 
class Animal {
public:
  virtual ~Animal() = default;
  virtual std::string talk() = 0;
};
 
class Cat : public Animal {
public:
  virtual ~Cat() = default;
  virtual std::string talk() override
  {
    return "Meow!";
  };
};
 
class Dog : public Animal {
public:
  virtual ~Dog() = default;
  virtual std::string talk() override
  {
    return "Woof!";
  };
};
 
int main()
{
  std::vector<Animal *> animals;
  animals.push_back(new Cat());
  animals.push_back(new Dog());
  animals.push_back(new Cat());
 
  for (size_t i = 0; i < animals.size(); ++i) {
    std::cout << i << ": " << animals[i]->talk() << std::endl;
  }
 
  for (size_t i = 0; i < animals.size(); ++i) {
    delete animals[i];
  }
 
  return 0;
}

Результат:

Код

0: Meow!
1: Woof!
2: Meow!

@Mr.X · 26.05.2016, 17:17

Сообщение от Dobbyman

Это все замечательно, но почему? Каждый раз, чтобы это сделать, нужно создавать en1,en2 , хотя т.к. уже есть наследование, то методы доступны и через lo и na. Да, мы реализовали доступ через базовый класс. Но зачем?

Ну, чтобы это понять, нужно получше разобраться что такое открытое наследование. А это некоторая специализация базового класса, т.е. описание некоторого подмножества множества объектов базового класса.
Ну, к примеру, базовый класс у нас Станок. И у множества объектов-станков есть подмножество объектов - сверлильных станков. Для описания этого подмножества объявляем класс-наследник Сверлильный_станок. Базовый класс можно специализировать в наследнике просто добавляя новые члены (данные и функции), а можно специализировать поведение базовых функций-членов, это как раз и делается через механизм виртуальных функций.
Ну, допустим, вы отдаете всем объектам-станкам в цеху команду Обработать_деталь. С одной стороны, это базовая функция-член класса Станок, так как все станки должны обрабатывать детали. С другой - каждый станок обрабатывает деталь в соответствии со своей специализацией, - сверлильный - сверлит, токарный точит, и т.д.
Технически для этого нужно создать коллекцию указателей на базовый класс Станок, и поместить туда адреса всех объектов-станков. Тогда, чтобы каждый станок начал обрабатывать деталь, нужно всем станкам дать команду Обработать_деталь, и каждый выполнит ее в соответствии со своей специализацией.

IGPIGP · 26.05.2016, 19:42

Сообщение от Dobbyman

хотя т.к. уже есть наследование, то методы доступны и через lo и na.

Если бы и не было наследования они были бы доступны через экземпляры классов A и B, например через lo и na. Дело не в том что они недоступны, а в том как они доступны. Если Вы хотите создать коллекцию родственных сущностей вроде экземпляров A и B можно бы создать класс С в котором есть указатели на A и B и метод который вызывает метод speak того объекта, указатель на который не равен nullPtr. Тогда имея контейнер объектов С можно пройти по нему вызвав метод speak(). Это будет работать если A и B не родственники и единственное что их объеденияет это то, что они умеют void speak(); (это тоже не обязательно с формальной точки зрения).
При использовании полиморфизма итерация с вызовом speak() идёт по контейнеру указателей на базовый класс инициализированных адресами объектов A и B (которые родственники). Это легче.

~~nimazzzy~~ Заблокирован
	26.05.2016, 14:36	3
	Помогает расширяемости. Программа, которая использует указатель на A и вызывает speak() не нуждается в перекомпиляции существующего кода, и сорцы существующих классов не нуждаются в изменении для добавления нового функционала в метод speak. Таким образом снижаются риски при программировании. Ты расширяешь функционал приложения, не меняя существующий код. Если грубо и вкратце. Конечно, если ты свои классы, как путный программист, отправишь в отдельные модули, а не все в одном, как сейчас. 1

@Mr.X 3225 / 1752 / 436 Регистрация: 03.05.2010 Сообщений: 3,867
	26.05.2016, 17:17	5
	Сообщение от Dobbyman Это все замечательно, но почему? Каждый раз, чтобы это сделать, нужно создавать en1,en2 , хотя т.к. уже есть наследование, то методы доступны и через lo и na. Да, мы реализовали доступ через базовый класс. Но зачем? Ну, чтобы это понять, нужно получше разобраться что такое открытое наследование. А это некоторая специализация базового класса, т.е. описание некоторого подмножества множества объектов базового класса. Ну, к примеру, базовый класс у нас Станок. И у множества объектов-станков есть подмножество объектов - сверлильных станков. Для описания этого подмножества объявляем класс-наследник Сверлильный_станок. Базовый класс можно специализировать в наследнике просто добавляя новые члены (данные и функции), а можно специализировать поведение базовых функций-членов, это как раз и делается через механизм виртуальных функций. Ну, допустим, вы отдаете всем объектам-станкам в цеху команду Обработать_деталь. С одной стороны, это базовая функция-член класса Станок, так как все станки должны обрабатывать детали. С другой - каждый станок обрабатывает деталь в соответствии со своей специализацией, - сверлильный - сверлит, токарный точит, и т.д. Технически для этого нужно создать коллекцию указателей на базовый класс Станок, и поместить туда адреса всех объектов-станков. Тогда, чтобы каждый станок начал обрабатывать деталь, нужно всем станкам дать команду Обработать_деталь, и каждый выполнит ее в соответствии со своей специализацией. 1

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8950 / 4704 / 629 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,999 Записей в блоге: 16
	26.05.2016, 19:42	6
	Сообщение от Dobbyman хотя т.к. уже есть наследование, то методы доступны и через lo и na. Если бы и не было наследования они были бы доступны через экземпляры классов A и B, например через lo и na. Дело не в том что они недоступны, а в том как они доступны. Если Вы хотите создать коллекцию родственных сущностей вроде экземпляров A и B можно бы создать класс С в котором есть указатели на A и B и метод который вызывает метод speak того объекта, указатель на который не равен nullPtr. Тогда имея контейнер объектов С можно пройти по нему вызвав метод speak(). Это будет работать если A и B не родственники и единственное что их объеденияет это то, что они умеют void speak(); (это тоже не обязательно с формальной точки зрения). При использовании полиморфизма итерация с вызовом speak() идёт по контейнеру указателей на базовый класс инициализированных адресами объектов A и B (которые родственники). Это легче. 1

Смысл использования полиморфизма

Решение