Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание, стр. 194

Конструктор копирования объекта

и оператор присваивания объекту имеют тот же самый недостаток. Рассмотрим пример.

Теперь операции копирования класса

приведут к “срезке” объекта , имеющего тип .

 

 В принципе иерархии классов, механизм передачи аргументов по ссылке и копирование по умолчанию не следует смешивать. Разрабатывая базовый класс иерархии, заблокируйте копирующий конструктор и операцию копирующего присваивания, как мы сделали в классе .

Срезка (да, это технический термин) — не единственная причина, по которой следует предотвращать копирование. Существует еще несколько понятий, которые лучше представлять без операций копирования. Напомним, что графическая система должна помнить, где хранится объект класса

на экране дисплея. Вот почему мы связываем объекты класса с объектами класса , а не копируем их. Объект класса ничего не знает о копировании, поэтому в данном случае копия действительно хуже оригинала. 

 

 Если мы хотим скопировать объекты, имеющие тип, в котором операции копирования по умолчанию были заблокированы, то можем написать явную функцию, выполняющую это задание. Такая функция копирования часто называется . Очевидно, что функцию можно написать, только если функций для чтения данных достаточно для реализации копирования, как в случае с классом . 

14.3. Базовые и производные классы

Посмотрим на базовый и производные классы с технической точки зрения; другими словами, в этом разделе предметом дискуссии будет не программирование, проектирование и графика, а язык программирования. Разрабатывая нашу библиотеку графического интерфейса, мы использовали три основных механизма.

• Вывод. Это способ построения одного класса из другого так, чтобы новый класс можно было использовать вместо исходного. Например, класс

является производным от класса , иначе говоря, класс является разновидностью класса или класс является базовым по отношению к классу . Производный класс (в данном случае ) получает все члены базового класса (в данном случае ) в дополнение к своим собственным. Это свойство часто называют наследованием (inheritance), потому что производный класс наследует все члены базового класса. Иногда производный класс называют подклассом (subclass), а базовый — суперклассом (superclass).

• Виртуальные функции. В языке С++ можно определить функцию в базовом классе и функцию в производном классе с точно таким же именем и типами аргументов, чтобы при вызове пользователем функции базового класса на самом деле вызывалась функция из производного класса. Например, когда класс Window вызывает функцию

из класса , выполняется именно функция из класса , а не функция из класса . Это свойство часто называют динамическим полиморфизмом (run-time polymorphism) или динамической диспетчеризацией (run-time dispatch), потому что вызываемые функции определяются на этапе выполнения программы по типу объекта, из которого они вызываются.

• Закрытые и защищенные члены. Мы закрыли детали реализации наших классов, чтоб защитить их от непосредственного доступа, который может затруднить сопровождение программы. Это свойство часто называют инкапсуляцией (encapsulation).

Наследование, динамический полиморфизм и инкапсуляция — наиболее распространенные характеристики объектно-ориентированного программирования (object-oriented programming). Таким образом, язык C++ непосредственно поддерживает объектно-ориентированное программирование наряду с другими стилями программирования. Например, в главах 20-21 мы увидим, как язык C++ поддерживает обобщенное программирование. Язык C++ позаимствовал эти ключевые механизмы из языка Simula67, первого языка, непосредственно поддерживавшего объектно-ориентированное программирование (подробно об этом речь пойдет в главе 22).

Довольно много технической терминологии! Но что все это значит? И как на самом деле эти механизмы работают? Давайте сначала нарисуем простую диаграмму наших классов графического интерфейса, показав их отношения наследования.

Стрелки направлены от производного класса к базовому. Такие диаграммы помогают визуализировать отношения между классами и часто украшают доски программистов. По сравнению с коммерческими пакетами эта иерархия классов невелика и содержит всего шестнадцать элементов. Причем в этой иерархии только класс

имеет несколько поколений наследников. Очевидно, что наиболее важным является общий базовый класс (), несмотря на то, что он представляет абстрактное понятие о фигуре и никогда не используется для ее непосредственного воплощения.

14.3.1. Схема объекта

Как объекты размещаются в памяти? Как было показано в разделе 9.4.1, схема объекта определяется членами класса: данные-члены хранятся в памяти один за другим. Если используется наследование, то данные-члены производного класса просто добавляются после членов базового класса. Рассмотрим пример.

Класс

имеет данные-члены класса (в конце концов, он является разновидностью класса ) и может быть использован вместо класса . Кроме того, класс имеет свой собственный член , который размещается в памяти после унаследованных данных-членов.