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Referat Implementierung der abgeleiteten Klassen

informatik referate

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1. Vererbung in einem Beispiel


 

Die Klasse Point bildet die Basisklasse, von ihr werden die Klassen Circle und Line abgeleitet.
Die Klasse Arc ist von der Klasse Circle abgeleitet und damit auch von der Klasse Point,


Vereinbarung der abgeleiteten Klassen:

Bei der Vereinbarung der Klasse gibt man nach einem Doppelpunkt an, von welcher Klasse man erben will.
Daraufhin werden alle Eigenschaften und Methoden auf die man Zugriff hat geerbt (->Zugriffsrechte).



class Circle: public Point ; 

class Arc: public Circle ;

class Line: public Point

void Circle:Show ()


 
 
 
 
 

2. Zugriffsrechte

Zugriffsrechte steuern die Zugriffs-Erlaubnis von Eigenschaften und Methoden einer Klasse. Mit ihnen kann man auch festlegen wie sich
abgeleitete Klassen bei der Vererbung verhalten.

Es gibt 3 Typen von Zugriffsrechten:
 
 
 

private

nur Methoden der eigenen Klassen dürfen auf Eigenschaften und Methoden der Klasse zugreifen.
Bei einer Vererbung können abgeleitete Klassen nicht direkt auf Eigenschaften und Methoden zugreifen, sondern brauchen Hilfsfunktionen ( getx ( ), gety ( ), ..). 

protected

Methoden der eigenen und Methoden der abgeleiteten Klassse könnern zugreifen.
Wird verwendet wenn zwar die abgeleitete Klassen, aber keine 'normalen' Funktionen und fremde Klassen 
Zugriff auf die Klasse haben dürfen.

public

Alle dürfen auf die Eigenschaften und Methoden der Klasse zugreifen.
Hilfsfunktionen sind sinnvollerweise public. Damit kann z.B jeder private Eigenschaften lesen ( mit getx( )  ) ,
sie aber nicht verändern. (Außer es gibt auch eine Hilffunktion z.B.:  setx( int ix);

Bei sauberer Datenkapselung sind alle Eigenschaften private, einige der Methoden public um Zugriff von außen zu ermöglichen.

Zugriffsrechte der gererbten Klasse können in der abgeleiteten Klasse eingeschränkt werden:
 
 

class Aklasse: public Bklasse

Zugriffsrechte der geerbten Elemente bleiben unverändert

class Aklasse: protected Bklasse

alle geerbten public -  Elemente sind in Aklasse protected

class Aklasse: private Bklasse

alle geerbten public - und protected - Elemente sind in Aklasse private  (!!!!DEFAULT)

3. Virtuelle Methoden

Frühe Bindung:

Beim Aufruf einer Element-Funktion wird die Sprung-Adresse bereits zum Übersetzungs-Zeitpunkt festgelegt.

Beispiel:
 
 


Point:MoveTo(int nx, int ny)

 
 

Der Compiler erzeugt den Aufruf von  Point::Hide und Point::Show

VT:  speicherplatzsparend, schnell

NT:  die abgeleitete Klasse Circle muss MoveTo neu definieren obwohl logisch der gleiche Ablauf besteht.
 
 
 

Späte Bindung:

Beim Aufruf einer Element-Funktion wird die tatsächliche Sprung-Adresse erst zu Laufzeit ermittelt.
Dies geschieht in dem man bei der Element-Funktion das Präfix virtual angibt

Beispiel:
 
 


class Point ;

class Circle: public Point ;
 
 

Circle::Hide und Circle::Show sind automatisch auch virtuelle Funktionen da die Basisfunktion virtuell ist.

NT:  braucht mehr Speicherplatz, langsam

VT:   Show und Hide werden in der Funktion MoveTo verwendet, da sie aber virtuelle Funktionen sind
        braucht die abgeleitete Klasse Circle MoveTo nicht neu definieren, sondern kann die geerbte Funktion verwenden.

Durch den Einsatz der späten Bindung wird die 'Polymorphie'  ( = Vielgestaltigkeit ) sichergestellt. Die gleiche Methode ist je nach Objektart
unterschiedlich realisiert.

Wann muss eine Methode virtuell sein ?:

wenn sie in den abgeleiteten Klassen unterschiedlich implementiert ist.

wenn Sie in einer anderen Methode der Basisklasse aufgerufen wird ( siehe obiges Beispiel )

wenn man mit Zeigern auf Basisklasse arbeitet.  Siehe C-HÜ  ARCHOPIE
 
 
 

4. Zugriff auf Objekte mittels Zeigern

Zeiger vom Typ Basisklasse sind teilweise kompatibel mit Zeigern auf abgeleitete Klassen.

Beispiel
 
 


Point  *pp, p1(100,200);
Circle *pc, c1 (100,200,50);

folgende Operation möglich

pp= &c1;
pp->MoveTo (120,200);

oder

cout << ((Circle*) pp)->GetRadius();

nicht erlaubt ist es umgekehrt z.B.:

pc = &p1; 

Hier könnte man die Funktion getRadius aufrufen, die es bei einem
Punkt aber gar nicht gibt, daher VERBOTEN!!
 
 
 

5. Abstrakte Klasse

Abstrakte Klassen dienen nur als Basisklasse für andere Klassen haben aber sonst keine Funktion

Es können keine Objekte angelegt werden. Allerdings kann man Zeiger und Referenzen anlegen.

Eine abstrakte Klasse muss eine abstrakte Funktion (pure virtuel function) enthalten.

Defintion einer abstrakten Funktion
 
 
 


class APoint;

wichtig ist das Angeben des     = 0
Erst dies macht sie zu einer abstrakten Funktion
 
 

In den abgeleiteten Klassen müssen die abstrakten Funktionen dann durch 'konkrete' Funktionen ersetzt werden.




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