Vererbung und Polymorphie

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1 page1 Vererbung und Polymorphie Florian Adamsky, B Sc florianadamsky@iemthmde cbd So wareentwicklung im SS 2014

2 page2 Outline 1 Ein ührung 2 Vererbung Formen der Vererbung 3 Polymorphie

3 page3 Contents 1 Ein ührung 2 Vererbung Formen der Vererbung 3 Polymorphie

4 page4 Ein ührung Vererbung und Polymorphie sind fundamentale Konzepte der Objektorientierten Programmierung menschliche Intelligenz findet, erkennt und erzeugt Beziehungen zwischen Begriffen Mensch Hund Säugetier Schäferhund diesen Abstraktionsvorgang bildet C++ über Vererbung ab

5 page5 Contents 1 Ein ührung 2 Vererbung Formen der Vererbung 3 Polymorphie

6 Ein ührung page6 Vererbung Polymorphie Was ist Vererbung? Vererbung bildet in der OOP eine ist-ein-beziehung ab Der Mensch ist ein Säugetier Systematische Spezialisierung von oben nach unten Die Unterklasse erbt damit alle Merkmale der Oberklasse Terminologie Oberklasse Basisklasse, Elternklasse, Superklasse Unterklasse Kindklasse, Subklasse Vererbung Ableitung, Spezialisierung

7 page7 Was wird vererbt und was nicht? Unterklassen erben alle zugreifbaren Member der Basisklasse: Konstruktor und Destruktor A ribute / Klassenvariablen Methoden und Operatoren Was wird nicht vererbt? friend Funktionen Member die als private deklariert sind

8 page8 Beispiel Ohne Vererbung Säugetier + string lunge; + atmen(); + bewegen(); Mensch + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + sprechen(); Hund + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + bellen(); Schäferhund + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + bellen(); + schwanzwedeln();

9 page9 Beispiel Ohne Vererbung Vererbung Säugetier + string lunge; + atmen(); + bewegen(); Mensch + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + sprechen(); Säugetier + string lunge; + atmen(); + bewegen(); Hund + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + bellen(); Schäferhund + string lunge; + atmen(); + bewegen(); + bellen(); + schwanzwedeln(); Mensch + sprechen(); Hund + bellen(); Schäferhund + schwanzwedeln();

10 page10 Vorteile von Vererbung Klassen sind besser wiederverwendbar Weniger Code Dadurch weniger Bugs

11 page11 Einfache Vererbung A B

12 page12 Mehrfach Vererbung A B C nur in wenigen Sprachen möglich: C++, Perl, Python sollte vermieden werden

13 page13 Hierarchische Vererbung A B C D

14 page14 MultiLevel Vererbung A B C

15 page15 Hybride Vererbung A B C D

16 Ein ührung page16 Vererbung Polymorphie Zugriffsschlüsselwörter (access specifier) private Nur ür A ribute/methoden die innerhalb (intern) der Klassen verwendet werden public Stellen Schni stellen nach außen (Main) dar protected Dort zu benutzen, wo eine Subklasse (abgeleitete Klasse) die Methoden/A ributen nochmals benötigt Tabelle: Zugriffserlaubnis der einzelnen Typen¹ Zugriffstyp Eigene Klasse Abgeleitete Klasse Fremde Klasse private ja nein nein public ja ja ja protected ja ja nein ¹Aus C++-Programmierung, Andre Willms, Addision-Wesley, S180

17 page17 C++-Syntax class UnterKlasse : public Oberklasse { /* */ } class UnterKlasse : protected Oberklasse { /* */ } class UnterKlasse : private Oberklasse { /* */ } class UnterKlasse : Oberklasse { /* */ } class UnterKlasse : public Oberklasse1, public Oberklasse2 { /* */ } Oberklasse public wird protected wird private wird public public protected private protected protected protected private private private private private

18 page18 Konstruktor 1 Beim Erstellen eines Objekts der Unterklasse wird der Konstruktor der Oberklasse automatisch aufgerufen wenn der Konstruktor keine Argumente erwartet class BasisKlasse { public: }; BasisKlasse() { /* */ } class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: }; UnterKlasse(int x) { /* */ }

19 page19 Konstruktor 2 Wenn der Konstruktor der Basisklasse Argumente erwartet, muss dieser explizit mit der constructor initialization list aufgerufen werden class BasisKlasse { public: }; BasisKlasse(int x) { /* */ } class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: }; UnterKlasse(int x) : BasisKlasse(x) { /* */ }

20 page20 Contents 1 Ein ührung 2 Vererbung Formen der Vererbung 3 Polymorphie

21 page21 Was ist Polymorphie? Polymorphie/Polymorphismus (griechisch) polys viele, mehrere morphē Form, Gestalt Zwei wesentliche Formen: statisches Binden (zur Compile-Zeit) dynamisches Binden (zur Laufzeit)

22 page22 Statisches Binden class BasisKlasse { public: void methode () { cout << "Basisklasse vorgegeben" << endl; } }; class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: void methode () { cout << "Unterklasse ueberschrieben" << endl; } }; int main (void) { Unterklasse objekt; objektmethode(); }

23 page23 Statisches Binden class BasisKlasse { public: void methode () { cout << "Basisklasse vorgegeben" << endl; } }; class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: $ /programm void Unterklasse methode ueberschrieben () { cout << "Unterklasse ueberschrieben" << endl; } }; Ausgabe int main (void) { Unterklasse objekt; objektmethode(); }

24 page24 Dynamisches Binden class BasisKlasse { public: virtual void methode () { cout << "Basisklasse vorgegeben"; } }; class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: void methode () { cout << "Unterklasse ueberschrieben"; } }; int main (void) { BasisKlasse* objekt; objekt = new Unterklasse(); objektmethode(); }

25 page25 Dynamisches Binden class BasisKlasse { public: virtual void methode () { cout << "Basisklasse vorgegeben"; } }; class UnterKlasse : public BasisKlasse { public: $ /programm void Unterklasse methode ueberschrieben () { cout << "Unterklasse ueberschrieben"; } }; Ausgabe int main (void) { BasisKlasse* objekt; objekt = new Unterklasse(); objektmethode(); }

26 Ein ührung page26 Vererbung Polymorphie Danke Fragen?