Programmierkurs C++ Polymorphismus

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1 Programmierkurs C++ Polymorphismus Prof. Dr. Stefan Fischer Institut für Telematik, Universität zu Lübeck

2 Polymorphismus Methoden von Oberklassen können in Unterklassen neu definiert werden Überladen (Overloading) Methode mit gleichem Namen und unterschiedlichen Parametern Rückgabetyp bleibt gleich Überschreiben (Overriding) Polymorphismus Gleiche Signatur einer Methode in einer Unterklasse Nach außen gleiches Interface, aber anderes Verhalten #2

3 Überladen von Methoden (altes Beispiel) Mehrere Methoden gleichen Namens in einer Klasse erlaubt Prinzip der sog. Überladung eines Identifiers / Namens Gleicher Rückgabetyp, aber unterschiedliche Parameter Beispiel void gebeaus(int i); void gebeaus(bool b); void gebeaus(double d); gebeaus(1); // Aufruf von void gebeaus(int i); gebeaus(true); // Aufruf von void gebeaus(bool b); gebeaus(2.098); // Aufruf von void gebeaus(double d); Wesentliches Prinzip: Aufruf der passenden Methode basierend auf den Typen der übergebenen Parameter #3

4 #4 Überschreiben Beispiel: class Fahrzeug { public: virtual void motoran(); } class PKW: public Fahrzeug { public: virtual void motoran(); } Fahrzeug* f = new PKW(); f->motoran(); //??? Was passiert? Welche Methode wird aufgerufen? Die aus Fahrzeug oder die aus PKW? Anders gefragt: Was ist relevant? Der Typ der Referenz f? Der Typ der Instanz, die f referenziert?

5 Überschriebene Methoden In C++ entscheidet immer der Typ der referenzierten Instanz Fahrzeug* f = new Fahrzeug(); f->motoran(); Methode aus Klasse Fahrzeug Fahrzeug* f = new PKW(); f->motoran(); Methode aus Klasse PKW Fahrzeug f = new Bus(); f->motoran(); Methode aus Klasse Bus #5

6 Polymorphismus: Beispiel Implementierung eines Obstkorbs Menge von Früchten speichern Preisberechnung (Gesamtpreis) #6

7 Benötigte Klassen Obst (Oberklasse) Wir wollen Obst in den Obstkorb tun Apfel (Unterklasse von Obst) Birne (Unterklasse von Obst) Obstkorb Speichert Instanzen von Obst #7

8 Klasse Obst Methode gibt Fehler (-1) zurück Das abstrakte Konzept Obst kostet ja nichts virtual, damit sie von Unterklassen überschrieben werden kann #8

9 #9 Beispiel: Klasse Apfel Überschriebene Methode

10 #10 Klasse Birne Attribute Preis pro kg double preisprokg; Methoden Birne(double gewichtinkg, double preisprokg) Konstruktor mit gewichtinkg und preisprokg Initialisiert die Attribute double getpreisineuro(); Berechnet Preis basierend auf Gewicht und Gewicht pro kg

11 #11 Beispiel: Klasse Birne Überschriebene Methode

12 Klasse Obstkorb Attribute Speichert max. 10 Instanzen vom Typ Obst (mehr Platz ist nicht) Hat Array vom Typ Obst: Obst* obstimkorb[10]; Methoden bool legeinkorb(obst* o); Legt eine Obst-Instanz in den Korb double getgesamtpreis(); Berechnet Gesamtpreis des enthaltenen Obsts #12

13 Klasse Obstkorb Kann 10 Instanzen von Obst speichern Damit auch Apfel und Birne Berechnet Gesamtpreis Ruft dazu die Methode getpreis() aller Obst- Instanzen auf Durch Polymorphie wird die Methode der jeweiligen Instanz aufgerufen, auf die verwiesen wird #13

14 #14 Eine Klasse mit Main-Methode zum Testen Erzeugt Eine Instanz von Obstkorb Ein paar Instanzen von Apfel und Birne Legt die Obst- Instanzen in den Obstkorb Gibt den Gesamtpreis aus: 0.9 = (0.1*1.0) + (0.2*1.0) + (0.3*2.0)

15 #15 Mehr Früchtchen Ergänzung des Warensortiments Kiwi als neue Frucht Preis nicht pro kg sondern pro Stück

16 Klasse Kiwi Attribute Preis pro Stück double preisprostueck; Methoden double getpreisineuro(); Kiwi(double preisprostueck); #16

17 Klasse Kiwi #17

18 Zusammenfassung Wdh: Über Vererbung können gemeinsame Attribute, Methode, etc. ähnlicher Klassen zusammengefasst werden Polymorphie: andere Klassen kennen nur gemeinsame Oberklasse Das Verhalten wird durch die konkrete referenzierte Instanz bestimmt Es werden immer die Methoden der referenzierten Instanz aufgerufen Wird durch Überschreiben von Methoden in Unterklassen erreicht #18