Тема 6. Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка и шаблоны

6. Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка и шаблоны
Шевченко А. В.

А. В.
Перегрузка функций
Перегрузка функций - одна из форм полиморфизма, которая

заключается в возможности использования в одном пространстве имен нескольких функций с одинаковым именем, но с разными параметрами.

Язык С

Язык С++

int abs(int x)

double fabs(double x)

int abs(int x)

double abs(double x)

А. В.
Перегрузка функций в С++
char abs(char x);
short abs(short x);
long abs(long

x);
float abs(float x);

char abs(char x)
{
return(x < 0 ? -x : x);
}

short abs(short x)
{
return(x < 0 ? -x : x);
}

long abs(long x)
{
return(x < 0 ? -x : x);
}

float abs(float x)
{
return(x < 0 ? -x : x);
}

Язык С++ разрешает определение нескольких функций с одним и тем же именем, если функции отличаются числом или типом параметров.

А. В.
Перегрузка методов в С++
class Circle
{
private:
double r;
...
public:
void

Fit(Rectangle &R);
void Fit(Triangle &T);
void Fit(Square &S);
};

void Circle::Fit(Square &S)
{
r = S.Side()/2;
}

А. В.
Перегрузка, переопределение, сокрытие
Перегружаемые функции должны находиться в одной области

определения.
Перегружаемые функции различаются компилятором по их параметрам.
Посредством перегрузки вызываемая версия функции соответствует конкретным типам параметров.
Переопределение функции осуществляется новым описанием функции в другой области определения в иерархиях классов.
Переопределяемые функции имеют идентичные имена и типы параметров.
Сокрытие или "затенение" функций осуществляется для функций, находящихся в различных областях определения, причем функция, описанная во внутренней области, скрывает описание, данное во внешней области.
Скрываемые и скрывающие функции имеют идентичные имена.
Доступ к скрытым функциям осуществляется через оператор расширения области видимости.

А. В.
Пример перегрузки, переопределения, сокрытия
class Figure
{
public:
double Area();

void Draw();
};

class Circle : public Figure
{
public:
double Area();
void Draw(int x, int y);
void Fit(Rectangle &R);
void Fit(Triangle &T);
void Fit(Square &S);
};

Circle c(100);
c.Draw(120, 50); // правильно
c.Draw(); // ошибка
c.Figure::Draw(); // правильно

c = a.operator+(b);
Программирование и основы алгоритмизации
Тема 6. Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка

и шаблоны

7

Шевченко А. В.

Перегрузка операторов в С++

2 + 2 = 4

int a = 2;
int b = 2;
int c = a+b;

А. В.
Правила перегрузки операторов
Нельзя определять новые операторы
Нельзя перегружать

операторы :: , ?: , . , .* , # , ##
По крайней мере один из операндов перегруженного оператора должен быть объектом класса или ссылкой на объект класса
Нельзя изменять общий синтаксис оператора (число операндов, приоритет, задаваемые аргументы)

Перегрузка операторов

Вне области класса

В рамках определения класса

= R; }

Circle &operator+(Circle &C);
};

Circle &Circle::operator+(Circle &C)
{

static Circle tmp(0);
tmp.r = sqrt(r*r+C.r*C.r);
return(tmp);
}

Программирование и основы алгоритмизации

Тема 6. Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка и шаблоны

9

Шевченко А. В.

Пример перегрузки оператора «+» в области класса

C.r = sqrt(C1.r*C1.r+C2.r*C2.r);
return(C);
}
Программирование и основы алгоритмизации
Тема 6. Объектно-ориентированное

программирование. Перегрузка и шаблоны

10

Шевченко А. В.

Пример перегрузки оператора «+» вне области класса

= R; }

Circle &operator=(Circle &C);
};

Circle &Circle::operator=(Circle &C)
{

r = C.r;
return(*this);
}

Программирование и основы алгоритмизации

Тема 6. Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка и шаблоны

11

Шевченко А. В.

Пример перегрузки оператора присваивания

Объектно-ориентированное программирование. Перегрузка и шаблоны
12
Шевченко А. В.
Перегруженные операторы и цепочные

вычисления

e = a+b+c+d;

e.operator=(a.operator+(b).operator+(c).operator+(d));

e = (a+b)+(c+d);

e.operator=(a.operator+(b).operator+(c.operator+(d)));

e = a+(b+c)+d;

e.operator=(a.operator+(b.operator+(c)).operator+(d));

А. В.
Многократная перегрузка операторов
class Circle
{
private:
double r;
public:
Circle(double

R) { r = R; }

Circle &operator=(Circle &C);
Circle &operator=(Rectangle &R);
Circle &operator=(Triangle &T);
Circle &operator=(Square &S);
};

Circle &Circle::operator=(Square &S)
{
r = sqrt(S.Area()/M_PI);
return(*this);
}

А. В.
Пример перегрузки оператора >
class Circle
{
public:
double Area()

{ return(M_PI*r*r); }
bool operator>(Circle &C);
bool operator>(Rectangle &R);
bool operator>(Triangle &T);
bool operator>(Square &S);
};

bool Circle::operator>(Circle &C)
{
return(r > C.r);
}

bool Circle::operator>(Rectangle &R)
{
return(Area() > R.Area());
}

А. В.
Перегрузка операторов ++ и --
class Circle
{
private:
double r;
public:

Circle(double R) { r = R; }
Circle& operator++(); // префиксная форма
Circle& operator++(int); // постфиксная форма
Circle& operator--(); // префиксная форма
Circle& operator--(int); // постфиксная форма
};

Circle &operator++()
{
r *= 2;
return(*this);
}

Circle &operator++(int)
{
static Circle tmp(0);
tmp.r = r;
r *= 2;
return(tmp);
}

Circle a(10);
Circle b = a++;
Circle c = ++a;

А. В.
Шаблоны функций
char min(char x, char y);
short min(short x, short

y);
long min(long x, long y);
float min(float x, float y);
double min(double x, double x);

template
T min(T x, T y)
{
return(x < y ? x : y);
}

long double min(long double x, long double y); // инсталляция

А. В.
Замещение шаблонов функций
template
T min(T x, T y)
{

return(x < y ? x : y);
}

char* min(char* x, char* y)
{
return(strcmp(x, y) < 0 ? x : y);
}

А. В.
Шаблоны классов
template
class Stack
{
private:
T *data;
int count;
public:

Stack(int Number);
~Stack();

void Input(T Value);
T Output();
};

А. В.
Реализация методов шаблонов классов
template
Stack::Stack(int Number)
{
data =

new T[Number];
}

template
Stack::~Stack()
{
delete [] data;
}

template
void Stack::Input(T Value)
{
data[count++] = Value;
}

template
T Stack::Output()
{
return(data[--count]);
}

А. В.
Использование шаблонов в программе
void main()
{
Stack istack(20);

istack.Input(14);
istack.Input(11);
istack.Input(25);
int i = istack.Output();

Stack fstack(10);
fstack.Input(230.21);
fstack.Input(18.513);
fstack.Input(83.234);
float f = fstack.Output();

Stack cstack(24);
cstack.Input("First");
cstack.Input("Second");
char* c = cstack.Output();
}

А. В.
Полное и частичное замещение шаблонов классов
template
class

Converter
{
T1 obj1;
T2 obj2;
...
};

void main()
{
class Converter {...};

template
class Converter {...};

}

Полное замещение

Частичное замещение

А. В.
Создание новых типов на основе шаблонов классов
template
class Stack
{
private:

T *data;
int count;
public:
Stack(int Number);
~Stack();
...
};

typedef Stack StackOfCircles;
typedef Stack StackOfSquares;


StackOfCircles circles(100);
StackOfSquares squares(120);