継承とポリモーフィズムは C++ のクラス結合にどのような影響を与えますか?

継承とポリモーフィズムはクラスの結合に影響します。派生クラスは基本クラスに依存するため、継承により結合が増加します。ポリモーフィズムにより、オブジェクトは仮想関数と基本クラス ポインターを通じて一貫した方法でメッセージに応答できるため、結合が軽減されます。ベスト プラクティスには、継承を控えめに使用すること、パブリック インターフェイスを定義すること、基本クラスへのデータ メンバーの追加を回避すること、依存関係の注入を通じてクラスを分離することが含まれます。ポリモーフィズムと依存性注入を使用して銀行口座アプリケーションの結合を軽減する方法を示す実践的な例。

C++ のクラス結合に対する継承とポリモーフィズムの影響

はじめに
継承とポリモーフィズムは、コードの再利用性と柔軟性を促進する C++ の重要な概念です。ただし、クラスの結合度に大きな影響を与える可能性もあります。

結合度
結合度は、クラス間の依存関係の度合いを測定します。結合度が高いということは、クラスが密接に関連しており、あるクラスへの変更が別のクラスに影響を与える可能性があることを意味します。

継承と結合
継承は、親クラスと子クラスの間に従属関係を作成します。基本クラスの変更は派生クラスに影響を与える可能性があるため、派生クラスは基本クラスに依存します。この依存関係により結合が増加します。

例:

class Animal {
public:
    virtual void speak();
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override;
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() override;
};

この例では、Dog クラスと Cat クラスは Animal クラスを継承します。 Animal クラスの speak 関数を変更した場合、Dog クラスと Cat クラスも変更する必要があります。この依存性により、高度な結合が生じます。 Dog 和 Cat 类继承自 Animal 类。如果 Animal 类的 speak 函数被修改，Dog 和 Cat 类也需要修改。这种依赖性导致了高耦合度。

多态性和耦合度
多态性允许对象以一致的方式响应不同的消息，即使它们属于不同的类。这可以通过虚函数和基类指针来实现。

例子：

class Shape {
public:
    virtual double area();
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    double area() override;
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() override;
};

int main() {
    Shape* shapes[] = {new Rectangle(), new Circle()};
    for (Shape* shape : shapes) {
        cout << shape->area() << endl;
    }
}

在这个例子中，Rectangle 和 Circle 类都继承自 Shape 类。main 函数使用多态性来调用每个形状对象的 area 函数，而无需知道它们的具体类型。这种解耦允许修改 Rectangle 或 Circle 类，而无需修改 main 函数。

最佳实践
为了降低耦合度，应遵循以下最佳实践：

• 谨慎使用继承，仅在绝对必要时使用。
• 使用接口或抽象基类定义公共接口。
• 避免向基类添加数据成员，因为这可能会导致派生类高度耦合。
• 通过依赖注入技术解耦类。

实战案例：
假设我们有一个银行账户应用程序，其中包含 Account 基类和 CheckingAccount 和 SavingsAccount 派生类。为了降低耦合度，我们可以使用多态性和依赖注入。

class Account {
public:
    virtual double getBalance();
};

class CheckingAccount : public Account {
public:
    double getBalance() override;
};

class SavingsAccount : public Account {
public:
    double getBalance() override;
};

class Customer {
private:
    Account* account;

public:
    Customer(Account* account) : account(account) {}
    double getBalance() {
        return account->getBalance();
    }
};

int main() {
    CheckingAccount checkingAccount;
    SavingsAccount savingsAccount;

    Customer checkingCustomer(&checkingAccount);
    Customer savingsCustomer(&savingsAccount);

    cout << checkingCustomer.getBalance() << endl;
    cout << savingsCustomer.getBalance() << endl;
}

通过使用依赖注入，Customer 类与特定的账户类型解耦。它只需知道如何调用 getBalance 函数即可。这允许轻松添加新类型的账户，而无需修改 Customer

🎜ポリモーフィズムとカップリング 🎜🎜ポリモーフィズムにより、オブジェクトが異なるクラスに属している場合でも、一貫した方法で異なるメッセージに応答できます。これは、仮想関数と基本クラス ポインターを通じて実現できます。 🎜🎜🎜例: 🎜🎜rrreee🎜 この例では、Rectangle クラスと Circle クラスは両方とも Shape クラスを継承しています。 main 関数はポリモーフィズムを使用して、各シェイプ オブジェクトの特定の型を知らなくても area 関数を呼び出します。この分離により、main 関数を変更せずに Rectangle クラスまたは Circle クラスを変更できるようになります。 🎜🎜🎜ベスト プラクティス🎜🎜 結合を減らすには、次のベスト プラクティスに従う必要があります: 🎜

• 継承は慎重に使用し、絶対に必要な場合にのみ使用してください。
• インターフェイスまたは抽象基本クラスを使用して、パブリック インターフェイスを定義します。
• 派生クラスで高度な結合が発生する可能性があるため、基本クラスにデータ メンバーを追加しないでください。
• 依存関係注入テクノロジーによるクラスの分離。

🎜🎜実際的なケース: 🎜🎜 Account 基本クラス、CheckingAccount および SavingsAccount 派生クラス。結合を減らすために、ポリモーフィズムと依存性注入を使用できます。 🎜rrreee🎜依存関係の注入を使用すると、<code>Customer クラスが特定のアカウント タイプから分離されます。 getBalance 関数を呼び出す方法を知る必要があるだけです。これにより、Customer クラスを変更せずに、新しいタイプのアカウントを簡単に追加できます。 🎜

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