Справочное руководство по C++

Страустрап Бьярн

class A {

public:

 int f;

};

class B {

public:

 int f;

};

class C: public A, public B {

 int f { return A::f + B::f; }

};

Если используются виртуальные базовые классы, до отдельной функции, объекта, типа или элемента перечисления можно добраться несколькими путями, двигаясь по направленному ацикличному

графу, который образуют базовые классы. Но это не является неоднозначностью. Идентичное же использование невиртуальных базовых классов порождает неоднозначность, поскольку в этом случае участвует в задании доступа более одного вложенного объекта. Приведем пример:

class V { public: int v; };

class A { public: int a; };

class B: public A, public virtual V {};

class C: public A, public virtual V {};

class D: public B, public C { public: void f; };

void D::f

{

 v++; // нормально

 a++; // ошибка, неоднозначность: `a' в `D' входит дважды

}

Если используются виртуальные базовые классы, возможно что двигаясь по направленному ацикличному графу, можно добраться более, чем до одного имени функции, объекта или элемента перечисления. Это, конечно, неоднозначность, но кроме случая, когда одно имя доминирует над другими. Идентичное использование невиртуальных базовых классов всегда приводит к неоднозначности, т.к. в этом случае всегда участвует более одного вложенного объекта.

Считается, что имя B::f доминирует над именем A::f, если класс A является для класса B базовым. Если одно имя доминирует над другим, они не могут привести к неоднозначности: в ситуации выбора используется всегда доминирующее имя. Приведем пример:

class V { public: int f; int x; };

class B: public virtual V { public: int f; int x; };

class C: public virtual V {};

class D: public B, public C { void g; };

void D::g

{

 x++; // нормально: B::x доминирует над V::x

 f; // нормально: B::f доминирует над V::f

}

В результате явного или неявного преобразования указателя или ссылки на производный класс в указатель или ссылку на один из его базовых классов, эти указатель или ссылка должны указывать только на тот же самый объект, который представляет базовый класс. Приведем пример:

class V {};

class A {};

class B: public A, public virtual V {};

class C: public A, public virtual V {};

class D: public B, public C {};

void g

{

 D d;

 B* pb = &d;

 A* pa = &d; // ошибка, неоднозначность: A из C или A из B?

 v* pv = &d; // нормально: только один вложенный объект V

}

R.10.2 Виртуальные функции

Если класс base содержит виртуальную (§R.7.1.2) функцию vf, а производный от него класс derived также содержит функцию vf того же типа, тогда вызов vf для объекта класса derived

является обращением к derived::vf, даже если доступ к этой функции происходит через указатель или ссылку на класс base. Говорят, что функция производного класса подавляет функцию базового класса. Однако, если типы функций (§R.8.2.5) различны, функции считаются разными и механизм виртуальности не действует (см. также §R.13.1). Считается ошибкой, если функция производного класса отличается от виртуальной функции базового класса только типом возвращаемого значения. Рассмотрим пример:

struct base {

 virtual void vf1;

 virtual void vf2;

 virtual void vf3;

 void f;

};

class derived: public base {

public:

 void vf1;

 void vf2(int); // скрывает base::vf2

 char vf3; // ошибка: различие только в типе

// возвращаемого значения

}

void g

{

 derived d;

 base* bp = &d; // стандартное преобразование: derived* в base*

 bp-›vf1; // вызов derived::vf1

 bp-›vf2; // вызов base::vf2

 bp-›f; // вызов base::f

}

Здесь три вызова для объекта d класса derived приведут к обращениям к derived::vf1, base::vf2 и base::f соответственно. Иными словами, интерпретация вызова виртуальной функции зависит от типа объекта, для которого она вызывается, тогда как интерпретация вызова невиртуальной функции-члена зависит только от типа указателя или ссылки на этот объект. Например, выражение bp-›vf1 приведет к вызову derived::vf1, поскольку bp указывает на объект класса derived, в котором функция derived::vf1 подавляет виртуальную функцию base::vf1.

Наличие спецификации virtual означает, что функция является членом, поэтому виртуальная функция не может быть глобальной функцией (не членом) (§R.7.1.2). Точно так же виртуальная функция не может быть статическим членом, т.к. для вызова виртуальной функции необходимо наличие определенного объекта, который указывает, какую функцию надо вызывать. В другом классе виртуальную функцию можно описать как друга. Функция, подавляющая виртуальную, сама считается виртуальной функцией. Спецификацию virtual можно использовать для подавляющей функции производного класса, но это избыточно. Виртуальная функция может быть определена или описана в базовом классе как чистая (§R.10.3). Виртуальную функцию, которая определена в базовом классе, не нужно определять в производном классе: при всех вызовах будет использоваться функция, определенная в базовом классе.

Механизм виртуальности при вызове отключается, если есть явное уточнение имени с помощью оператора разрешения области видимости (§R.5.1), например:

class B { public: virtual void f; };

class D: public B { public: void f; };

void D::f { /*… */ B::f; }

Здесь обращение к f из D приводит к вызову B::f, а не D::f.

R.10.3 Абстрактные классы

Абстрактные классы дают средство для представления в языке общих понятий, таких, например, как фигура, для которых могут использоваться только конкретные их варианты, например, круг или квадрат. Кроме того абстрактный класс позволяет задать интерфейс, разнообразные реализации которого представляют производные классы.