C++: Polymorfismi luokkien Animal ja Dog välillä

C++-ohjelmoinnissa, kun sinulla on perintäsuhde luokkien Animal ja Dog välillä, voit luoda ja käsitellä olion joko kantaluokan (Animal) tai perivänluokan (Dog) osoittimen kautta. Molemmilla tavoilla on etunsa. Tarkastellaan ensin molempia tapoja:

1. Animal* dog = new Dog; (Polymorfismi)
2. Dog* dog = new Dog; (Perivänluokan käyttö suoraan)

1. Polymorfinen olio: Animal* dog = new Dog;

Tässä käytetään kantaluokan osoitinta, mutta luodaan perivänluokan olio. Tämä tarjoaa monia etuja:

Huom! Tässä tapauksessa Animal luokan destruktori on määritettävä virtuaaliseksi.

1.1 Polymorfismi

Voit käsitellä Dog-oliota yleisemmällä Animal-tyypillä. Tämä mahdollistaa koodin kirjoittamisen siten, että se voi käsitellä mitä tahansa Animal-tyyppistä oliota (Dog, Cat, jne.), mikä lisää joustavuutta ja laajennettavuutta.

Animal* animals[] = { new Dog(), new Cat(), new Bird() };

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    animals[i]->callOut();  // Jokainen eläin toteuttaa oman luokkansa callOut-metodin
}

1.2 Yleisemmät funktiot

Funktiot voivat käsitellä Animal-tyyppisiä olioita ilman, että niiden tarvitsee tietää perivää luokkaa:

void handleAnimal(Animal* animal) {
    animal->callOut();  // Polymorfinen kutsu
}

1.3 Laajennettavuus

Voit lisätä uusia eläinlajeja (Cat, Bird, jne.) ilman, että sinun tarvitsee muuttaa vanhaa koodia, joka käyttää kantaluokkaa (Animal).

2. Perivänluokan olio: Dog* dog = new Dog;

Tässä käytetään perivänluokan osoitinta. Tämä voi olla hyödyllistä seuraavissa tilanteissa:

2.1 Perivänluokan ominaisuuksien käyttö

Jos haluat käyttää Dog-luokan erityisiä metodeja tai jäsenmuuttujia, jotka eivät ole kantaluokassa, sinun täytyy käyttää Dog-osoitinta:

Dog* dog = new Dog();
 dog->getOwner();  // Ominaisuus, joka on vain Dog-luokassa, ei Animal-luokassa

2.2 Ei tarvitse virtuaalisia funktioita

Jos et tarvitse polymorfismia, suora Dog-osoitin voi olla tehokkaampi, koska se ei aiheuta ylimääräistä suorituskykykustannusta virtuaalifunktiotaulun (vtable) käytöstä (vtable on taulukko, joka sisältää osoittimet virtuaalisiin metodeihin).

Yhteenveto

Milloin käyttää Animal* ja milloin Dog*?

• Käytä Animal*, kun haluat hyödyntää polymorfismia ja käsitellä erilaisia eläinluokkia samalla tavalla.
• Käytä Dog*, kun tiedät tarkalleen, että työskentelet vain Dog-olioiden kanssa ja haluat käyttää sen erityisiä metodeja.

Esimerkki 1: Polymorfismi

Animal* animal = new Dog();  // Animal-osoitin, mutta Dog-käytössä
animal->callOut();         // Kutsuu Dog:n toteuttamaa callOut-metodia

Esimerkki 2: Suora käyttö

Dog* dog = new Dog();
 dog->getOwner();  // Erityinen Dog-metodi