Методы

ГЛАВА 1. Объектно-ориентированное программирование

🕛 14.11.2006, 13:04

Из предыдущего материала читатели узнали, что функционирование объектов обеспечивается различными типами методов, которые различаются особенностями реализации механизма наследования. Теперь настало время рассмотреть эти методы более подробно.

Абстрактными называются методы, которые определены в классе, но не содержат никаких действий, никогда не вызываются и обязательно должны быть переопределены в потомках класса. Абстрактными могут быть только виртуальные и динамические методы. В Object Pascal такие методы объявляются с помощью одноименной директивы. Она указывается при описании метода:

procedure NeverCallMe; virtual; abstract;

При этом никакого кода для этого метода писать не нужно. Вызов метода NeverCallMe приведет к созданию исключительной ситуации EAbstractError (исключительным ситуациям посвящена гл. 4).

Пример с классом TField из разд. "Полиморфизм" этой главы поясняет, для чего нужно использование абстрактных методов. В данном случае класс TField не используется сам по себе; его основное предназначение - быть родоначальником иерархии конкретных классов -"полей" и дать возможность абстрагироваться от частностей. Хотя параметр процедуры showData и описан как TField, но, если передать в нее объект этого класса, произойдет исключительная ситуация вызова абстрактного метода.

Статические методы, а также любые поля в объектах-потомках ведут себя одинаково: вы можете без ограничений перекрывать старые имена и при этом изменять тип методов. Код нового статического метода полностью перекрывает (заменяет собой) код старого метода:

type

TlstObj = class

i : Extended;

procedure SetData(AValue: Extended);

end;
T2ndObj = class (TlstObj)

i : Integer;

procedure SetData(AValue: Integer);

end;

procedure TlstObj.SetData;

begin

i := 1.0;

end;

procedure T2ndObj.SetData;

begin

i := 1;

inherited SetData (0.99);

end;

В этом примере разные методы с именем SetData присваивают значения разным полям с именем i. Перекрытое (одноименное) поле предка недоступно в потомке; поэтому, конечно, два одноименных поля с именем i - это нонсенс; так сделано только для примера.

Примечание

В практике программирования принято присваивать всем идентификаторам в программе (в том числе полям объектов) осмысленные названия. Это существенно облегчит работу с исходным кодом не только другим разработчикам, но и вам.

В отличие от поля, внутри других методов перекрытый метод доступен при указании зарезервированного слова inherited. По умолчанию все методы объектов являются статическими - их адрес определяется еще на стадии компиляции проекта, поэтому они вызываются быстрее всего. Может быть, читателю еще не ясно, для чего упоминается этот факт. Просто запомните его, он понадобится при сравнении статических и виртуальных методов.

Принципиально отличаются от статических виртуальные и динамические методы. Они должны быть объявлены путем добавления соответствующей директивы virtual или dynamic. Обе эти категории существовали и в прежних версиях языка Pascal. С точки зрения наследования методы этих двух видов одинаковы: они могут быть перекрыты в дочернем классе только одноименными методами, имеющими тот же тип.

Если задуматься над рассмотренным выше примером, становится ясно, что у компилятора нет возможности определить класс объекта, фактически переданного в процедуру showData. Нужен механизм, позволяющий определить это прямо во время выполнения. Такой механизм называется поздним связыванием (late binding).

Естественно, что этот механизм должен быть каким-то образом связан с передаваемым объектом. Для этого используются таблица виртуальных методов (Virtual Method Table, VMT) и таблица динамических методов (Dynamic Method Table, DMT).

Разница между виртуальными и динамическими методами заключается в особенности поиска адреса. Когда компилятор встречает обращение к виртуальному методу, он подставляет вместо прямого вызова по конкретному адресу код, который обращается к VMT и извлекает оттуда нужный адрес.

Такая таблица есть для каждого класса (объектного типа). В ней хранятся адреса всех виртуальных методов класса, независимо от того, унаследованы ли они от предка или перекрыты в данном классе. Отсюда и достоинства, и недостатки виртуальных методов: они вызываются сравнительно быстро, однако для хранения указателей на них в таблице VMT требуется большое количество памяти.

Динамические методы вызываются медленнее, но позволяют более экономно расходовать память. Каждому динамическому методу системой присваивается уникальный индекс. В таблице динамических методов класса хранятся индексы и адреса только тех динамических методов, которые описаны в данном классе. При вызове динамического метода происходит поиск в этой таблице; в случае неудачи просматриваются таблицы DMT всех классов-предков в порядке иерархии и, наконец, класс TObject, где имеется стандартный обработчик вызова динамических методов. Экономия памяти налицо.

Для перекрытия и виртуальных, и динамических методов служит директива override, с помощью которой (и только с ней!) можно переопределять оба этих типа методов. Приведем пример:

type

TFirstClass = class
FMyFieldl: Integer;
FMyField2: Longint;
procedure StatMethod;

procedure VirtMethodl; virtual;

procedure VirtMethod2; virtual;
procedure DynaMethodl; dynamic;
procedure DynaMethod2; dynamic;
end;

TSecondClass = class(TMyObject)

procedure StatMethod;

procedure VirtMethodl; override;

procedure DynaMethodl; override;
end;

var

Objl: TFirstClass;

Obj2: TSecondClass;

Первый из методов в примере создается заново, остальные два - перекрываются. Попытка применить директиву override к статическому методу вызовет ошибку компиляции.
Примечание

Будьте внимательны: попытка перекрытия с директивой не override, a virtual или dynamic приведет на самом деле к созданию нового одноименного метода.