C++ 仮想関数とオブジェクト モデル: オブジェクト指向設計のより深い理解

仮想関数を使用すると、サブクラスが基本クラス関数をオーバーライドして多態性の動作を実現できます。これによりオブジェクト モデルが変更され、サブクラスが基本クラス メソッドの実装を変更できるようになります。実際の場合、Shape 基本クラスはdraw() メソッドを定義し、サブクラス Rectangle と Circle はこのメソッドをオーバーライドして、さまざまな描画実装を提供します。利点には、ポリモーフィズム、コードの再利用、設計の柔軟性が含まれます。仮想関数の実行時のオーバーヘッド、純粋仮想関数の強制オーバーライド、および静的/動的バインディングの慎重な使用に注意してください。

#C 仮想関数とオブジェクト モデル: オブジェクト指向設計の深い理解

はじめに 仮想関数はオブジェクト指向プログラミングの重要な概念であり、サブクラスが基本クラスの関数をオーバーライドして多態性の動作を実現できるようにします。仮想関数とそのオブジェクト モデルとの関係を理解することは、オブジェクト指向設計を習得するために重要です。

仮想関数仮想関数は、基本クラスで宣言され、サブクラスによってオーバーライドされるメンバー関数です。仮想関数が呼び出されるとき、オーバーライドされた関数は、オブジェクトへのポインターの型ではなく、実際のオブジェクトの型に基づいて呼び出されます。これにより、サブクラスは基本クラスを変更せずに独自の実装を提供できるようになります。

C では、仮想関数は

virtual キーワードを使用して宣言されます。

class Base {
public:
    virtual void draw();  // 声明虚拟函数
};

オブジェクト モデルオブジェクト モデルは、次のオブジェクトを定義します。のプログラムのレイアウトと動作。オブジェクトはデータとメソッドで構成されます。メソッドはオブジェクトのデータにバインドされた関数です。仮想関数の導入により、サブクラスが基本クラスのメソッドの実装を変更できるようになるため、オブジェクト モデルが変更されます。

実際のケース: グラフィック描画

基本クラス

Shape と Rectangle および ## を備えたグラフィック描画アプリケーションを考えてみましょう。 #Circle サブクラス。 Shape クラスは、形状を描画するための draw() メソッドを定義します。サブクラスは draw() メソッドをオーバーライドして、独自の描画実装を提供します。 <pre class='brush:cpp;toolbar:false;'>class Shape { public: virtual void draw() = 0; // 抽象基类，必须覆盖 }; class Rectangle : public Shape { public: virtual void draw() override { // 绘制矩形 } }; class Circle : public Shape { public: virtual void draw() override { // 绘制圆形 } }; // 实例化子类并调用 draw() 函数 Shape* rectangle = new Rectangle(); rectangle-&gt;draw(); // 调用 Rectangle 的 draw() 方法</pre>

利点

ポリモーフィズム:
• サブクラスは、基本クラスを変更せずに独自のバージョンのメソッドを実装できます。
コードの再利用:
• 基本クラスは共通の実装を提供でき、サブクラスは必要に応じて拡張できます。
設計の柔軟性:
• 基本クラスに影響を与えることなく、サブクラスの動作を変更できます。
#注意事項

仮想関数は実行時のオーバーヘッドを引き起こすため、過度に使用しないでください。

純粋な仮想関数 (
• = 0
で宣言) は派生クラスでオーバーライドする必要があります。オーバーライドしないと、クラスが抽象クラスになります。
• 静的バインディングと動的バインディング (仮想キーワード) は、オブジェクトのスライスとポインタの問題を避けるために注意して使用する必要があります。

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