Typ zwracany funkcji wirtualnej

2009-08-04 16:42

Kiedy w klasie pochodnej piszemy nową wersję funkcji wirtualnej, to w C++ powinniśmy zawsze uważać na to, żeby jej nagłówek był identyczny z tym, który zdeklarowano w klasie bazowej. To dlatego, że składnia języka nie wymaga w tej sytuacji żadnego słowa kluczowego w rodzaju override. Jeśli więc coś nieopatrznie zmienimy, to nie uzyskamy nowej wersji funkcji, tylko zupełnie nową funkcję przeciążoną:

  1. class Foo
  2. {
  3.     public: virtual void Do(int x, int y, int z) { }
  4. };
  5.  
  6. class Bar : public Foo
  7. {
  8.     // to *nie* jest nowa wersja Foo::Do, tylko zupełnie inna funkcja
  9.     public: void Do(int x, int y, string z) { }
  10. };

Taki efekt jest jest w gruncie rzeczy oczywisty i łatwy do zrozumienia. Pewnie więc będzie nieco zaskakujące dowiedzieć się, że tak naprawdę postać funkcji wirtualnej w klasie pochodnej może się trochę różnić, a mimo to wciąż będziemy mówili o tej samej funkcji.

Jak to jest możliwe?… Dopuszcza się mianowicie różnicę w typie zwracanym przez nową wersję funkcji wirtualnej. Może on być inny od typu zwracanego przez wersję z klasy bazowej – ale tylko pod warunkiem, że:

  • pierwotny typ był wskaźnikiem lub referencją do klasy (a nie chociażby typem podstawowym, jak int)
  • nowy typ zwracany jest – odpowiednio – wskaźnikiem lub referencją do klasy pochodnej od tej z typu pierwotnego
  • nowy typ posiada tę samą kwalifikację const/volatile co typ pierwotny

Przykładowo więc, jeśli w klasie bazowej funkcja wirtualna zwraca const A*, to w klasie pochodnej może zwracać const B*, o ile klasa B dziedziczy publicznie po A. Nie może za to zwracać samego B* (niestałego) lub const X*, gdy klasa X jest niezwiązana z A.

Do czego taki “myk” może się przydać? Najczęściej chodzi tutaj o sytuacje, gdy mamy do czynienia z równoległym dziedziczeniem kilku klas, które na każdym poziomie są związane ze sobą. Mogę sobie na przykład wyobrazić ogólny menedżer zasobów w grze, którego metoda wirtualna Get zwraca wskaźnik na bazową klasę Resource, a następnie bardziej wyspecjalizowany TextureManager, który w tej sytuacji podaje nam wskaźnik na Texture. (Oczywiście klasa Texture w założeniu dziedziczy tu po Resource). Czasami coś takiego może być potrzebne, aczkolwiek takie równoległe hierarchie dziedziczenia nie są specjalnie eleganckie ani odporne na błędy.
Lepszym przykładem jest wirtualny konstruktor kopiujący: metoda, która pozwala na wykonanie kopii obiektu bez dokładnej znajomości jego typu. Zwyczajowo nazywa się ją Clone:

  1. class Object
  2. {
  3.     public:
  4.         virtual Object* Clone() const { return new Object; }
  5. };
  6.  
  7. class Foo : public Object
  8. {
  9.     public:
  10.         // nowa wersja metody Object::Clone
  11.         Foo* Clone() const { return new Foo; }
  12. };

Dzięki temu że metoda jest wirtualna, można ją wywołać nie znając rzeczywistego typu obiektu (co nie jest możliwe w przypadku zwykłych konstruktorów, które w C++ wirtualne być nie mogą). W wyniku jej wywołania otrzymamy jednak tylko ogólny wskaźnik Object* na powstałą kopię obiektu.
Gdybyśmy teraz nie zmienili typu zwracanego przez metodę w klasie pochodnej, to klonowanie podobne do tego:

  1. void Function(Foo* foo)
  2. {
  3.     Foo* copy = foo->Clone();
  4.     // ...
  5. }

wymagałoby dodatkowego rzutowania w górę, by mogło zostać przepuszczone przez kompilator.



Add a comment

Newline tags are added automatically.
For code, use [code][/code]. You can also insert LaTeX formulae inside [tex][/tex].
HTML tags allowed:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 


© 2014 Karol Kuczmarski "Xion". Layout by Urszulka. Powered by WordPress with QuickLaTeX.com.