Was sind die verschiedenen Arten und Mechanismen des Polymorphismus in C?

Polymorphismus in C verstehen

Polymorphismus ermöglicht es Ihnen, Code zu schreiben, der mit verschiedenen Datentypen arbeiten kann, ohne jeden Typ explizit anzugeben. C bietet mehrere Mechanismen zum Erreichen von Polymorphismus:

Expliziter Polymorphismus

Überladung:

void f(int x); // overload for int
void f(double x); // overload for double

Vorlagen:

template <typename T>
void f(T& x); // template for any type T

Virtuell Versand:

struct Base {
    virtual void g() = 0; // pure virtual function
};

struct X : Base {
    virtual void g() { // overrides g() for X
        // ...
    }
};

// ...

void h(Base& b) {
    b.g(); // run-time polymorphic call
}

Andere Polymorphismustypen

Ad-hoc-Polymorphismus

Wird verwendet, wenn die Anzahl der unterstützten Typen begrenzt ist und muss explizit angegeben werden.

Parametrisch Polymorphismus

Wird verwendet, wenn der Code generisch geschrieben wird, ohne bestimmte Typen anzugeben, sodass er mit jedem neuen Typ funktionieren kann.

Terminologie und Kategorisierung

Weitere Kategorisierung

Von Timing:

• Laufzeit-Polymorphismus: Polymorpher Code wird zur Laufzeit aufgelöst.
• Kompilierungszeit-Polymorphismus: Polymorpher Code wird während der Kompilierung aufgelöst.

Von Unterstützt Typen:

• Ad-hoc-Polymorphismus: Unterstützt eine endliche Anzahl angegebener Typen.
• Parametrischer Polymorphismus: Unterstützt alle Typ, der bestimmte Kriterien erfüllt.
• Subtyp Polymorphismus:Unterstützt Vererbungshierarchien.

Definition „Polymorph“

Im C-Standard bezieht sich „Polymorph“ nur auf Laufzeitpolymorphismus mit virtuellem Dispatch. In der allgemeinen Informatik hat „polymorph“ eine umfassendere Bedeutung.

Überlegungen und Diskussion

• Wählen Sie den geeigneten Polymorphismusmechanismus basierend auf den spezifischen Anforderungen Ihres Codes.
• Laufzeitpolymorphismus kann im Vergleich zur Kompilierungszeit zu einem Mehraufwand führen Polymorphismus.
• Vom Compiler bereitgestellte Typerweiterungen und Standardkonvertierungen tragen zur einfachen Implementierung von Polymorphismus bei.
• Parametrischer Polymorphismus ermöglicht die Wiederverwendung und Abstraktion von Code, ohne dass typspezifischer Code erforderlich ist.

Fazit

Polymorphismus in C ermöglicht die Erstellung von wiederverwendbarem, typagnostischem Code die auf eine Vielzahl von Datentypen angewendet werden kann. Wenn Sie die verschiedenen verfügbaren Typen und Mechanismen verstehen, können Sie Polymorphismus effektiv nutzen, um die Flexibilität und Effizienz Ihres Codes zu verbessern.

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