Механизм работы virtual

• Если определена хотя бы одна виртуальная функция, то для каждого полиморфного класса (базового и всех производных) создается таблица виртуальных функций – одномерный массив указателей на функции.

• Количество элементов в массиве равно количеству виртуальных функций в массиве.

• Для всех полиморфный классов таблица будет содержать разные значения. Для каждого класса здесь будут записаны адреса методов данного класса.

• Помимо создания таблицы виртуальных функций, в базовом классе объявляется поле __vfptr – указатель на vtable. Этот указатель наследуется всеми производными классами. __vfptr указывает на vtable класса, которому принадлежит объект.

• Если процессор видит, что метод виртуальный, то ищет в таблице нужную запись. Адрес таблицы он узнает через __vfptr.

Абстрактный класс

• Абстрактный класс – такой, у которого есть хотя бы одна не переопределенная чистая виртуальная функция – член.

• Экземпляры таких классов создавать запрещено, абстрактные классы могут использоваться только для порождения новых классов путем наследования.

• Если в классе- потомке абстрактного класса не переопределены все унаследованные чистые, то класс также является абстрактным и на него распространяются все указанные ограничения.

Виртуальный деструктор

• Основное правило: если у вас в классе присутствует хотя бы одна виртуальная функция, деструктор также следует сделать виртуальным.

• При этом не следует забывать, что деструктор по умолчанию виртуальным не будет, поэтому следует объявить его явно.

• Если этого не сделать, в программе будут утечки памяти.

Полиморфи́зм (от греч. πολὺ- — много, и μορφή — форма) в языках программирования — возможность объектов с одинаковой спецификацией иметь различную реализацию.

Возможность объектов с одинаковой спецификацией иметь различную реализацию.

Предполагает использование одного объекта языка, для выполнения различных действий.

Язык программирования поддерживает полиморфизм, если классы с одинаковой спецификацией могут иметь различную реализацию — например, реализация класса может быть изменена в процессе наследования.

Различают полиморфизм статический и динамический.[ В статическом полиморфизме множественные формы разрешаются на этапе компиляции.

1) Преобразование типов

2) Перегрузка

3) Родовой настраиваемый сегмент – параметризованный шаблон подпрограммы, использующийся для создания различных конкретных экземпляров подпрограммы. ]Динамический полиморфизм – структурная неопределенность остается до этапа выполнения.

1. Вариантные/неограниченные записи. Одна переменная может иметь значения разных типов. (Вариантная запись – запись, состоящая из фиксированного числа полей, но позволяющая по-разному рассматривать области памяти, занимаемые полями. Предполагается, что в любой момент времени значимо только 1 из полей объединения, в отличие от обычных записей, где все поля существуют одновременно).

2. Диспетчеризация во время выполнения (динамич диспетчеризация – механизм, посредством которого разрешение обращения к переопределенному методу осуществляется во время выполнения, а не во вр компиляции. Этот полиморфизм поддерживается методом виртуальных функций.

Таблица виртуальных функций – это одномерный массив указателей на функции. Количество элементов в массиве равно количеству виртуальных функций в классе.

Для реализации механизма виртуальности используются таблицы виртуальных функций. Каждый объект класса, имеющего виртуальные функции, содержит таблицу виртуальных функций, в которой хранятся адреса виртуальных функций, определённых для того класса, к которому реально принадлежит объект. Поскольку при создании объекта его тип известен, компилятор может определить адреса виртуальных функций этого класса и записать их в таблицу виртуальных функций.

При вызове виртуальной функции её адрес определяется не на этапе компиляции, а во время выполнения программы. Из таблицы виртуальных функций берётся элемент с определённым номером и вызывается функция, находящаяся по этому адресу. Таким образом, для вызова виртуальной функции требуется одна дополнительная операция выбора значения из таблицы виртуальных функций.

18. Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языков программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.