[Prof. Emiliana] aula teórica 8

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Polimorfismo
BCC702-Programação de Computadores II
Emiliana Mara Lopes Simões
simoes.eml@gmail.com
Universidade Federal de Ouro Preto
maio 2010
Relembrando...
Na aula passada vimos um exemplo de herança em C++
Exemplo 1: Implementação da classe Retangulo
Exemplo 1: Implementar uma classe para representar um retângulo
Exemplo 1: Implementação da classe Retangulo
Diagrama de classe
Exemplo 1: Implementação da classe Retangulo
class Retangulo{
private:
double ladoa;
double ladob;
public:
Retangulo(double a, double b);
double getLadoa();
double getLadob();
double area();
void imprimir();
};
Arquivo: Retangulo.h
Exemplo 1: Implementação da classe Retangulo
#include “Retangulo.h”
#include <iostream>
using namespace std;
Retangulo::Retangulo(double a, double b){
ladoa = a;
ladob = b;
}
double Retangulo::getLadoa(){
return ladoa;
}
...
Arquivo: Retangulo.cpp
Exemplo 1: Implementação da classe Retangulo
...
double Retangulo::getLadob(){
return ladob;
}
double Retangulo::area(){
return ladoa * ladob;
}
void Retangulo::imprimir(){
cout << “Retangulo com lados: ”
<< ladoa << “ e ” << ladob << endl
<< “Area: ” << area() << endl << endl;
}
Arquivo: Retangulo.cpp
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
Exemplo 2: A partir da classe Retangulo (figura plana) criar a
classe Paralelepipedo (Figura Espacial).
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
#include “Retangulo.h”
class Paralelepipedo : public Retangulo{
private:
double ladoc;
public:
Paralelepipedo(double a, double b, double c);
double getLadoc();
double volume();
double area();
void imprimir();
};
Arquivo: Paralelepipedo.h
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
#include “Paralelepipedo.h”
#include <iostream>
using namespace std;
Paralelepipedo::Paralelepipedo(double a,double b,double c)
: Retangulo(a, b){
ladoc = c;
}
double Paralelepipedo::getLadoc(){
return ladoc;
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
...
double Paralelepipedo::volume(){
return Retangulo::area() * ladoc;
}
double Paralelepipedo::area(){
return 2 * ( Retangulo::area()
+ getLadoa()*ladoc
+ ladoc*getLadob() );
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Exemplo 2: Implementação da classe Paralelepipedo
...
void Paralelepipedo::imprimir(){
cout << “Paralelepipedo com Comprimento: ”
<< getLadoa() << endl
<< “Largura: ” << getLadob() << endl
<< “Altura: ” << ladoc << endl
<< “Area: ” << area() << endl
<< “Volume: ” << volume() << endl << endl;
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de classe
básica
int main(){
Retangulo r(2, 3); //instancia objeto
Retangulo *pr; //declara um ponteiro para um Retangulo
pr = &r; //faz pr apontar para o objeto r
pr->imprimir(); //imprime os dados do Retangulo r
system(“pause”);
}
Arquivo: Principal.cpp
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Saída:
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Retangulo com lados 2 e 3
Area: 6
Pressione uma tecla para continuar...
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
int main(){
Paralelepipedo p(5, 10, 3); //instancia objeto
Paralelepipedo *pp; //declara ponteiro Paralelepipedo
pp = &p; //faz pp apontar para o objeto p
pp->imprimir(); //imprime os dados do Paralelepipedo p
system(“pause”);
}
Arquivo: Principal.cpp
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Saída:
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Paralelepipedo com Comprimento: 5
Largura: 10
Altura: 3
Area: 190
Volume: 150
Pressione uma tecla para continuar...
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de classe
derivada
int main(){
Paralelepipedo p(5, 10, 3); //instancia objeto
Retangulo *pr; //declara um ponteiro para um Retangulo
pr = &p; //faz pr apontar para o objeto p
pr->imprimir(); //chama a função imprimir de Retangulo
system(“pause”);
}
Arquivo: Principal.cpp
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Saída:
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Retangulo com lados 5 e 10
Area: 50
Pressione uma tecla para continuar...
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada é permitido porque um objeto da classe
derivada é um objeto da classe básica
Porém, o objeto da classe derivada é manipulado como um
objeto da classe básica. O tipo do ponteiro determina
qual função deve ser chamada!
Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe Básica e de
Classe Derivada e Ponteiros
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Resumo das Atribuições Permitidas entre Objetos de Classe
Básica e de Classe Derivada e Ponteiros
Atribuições
Permitidas:
1 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe básica
2 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe derivada
3 Apontar um ponteiro de classe básica para um objeto de
classe derivada
Atribuição Proibida:
1 Apontar um ponteiro de classe derivada para um objeto de
classe básica. (Erro de compilação!)
Declaração de funções virtual: Implementação da classe
Retangulo
class Retangulo{
private:
double ladoa;
double ladob;
public:
Retangulo(double a, double b);
double getLadoa();
double getLadob();
virtual double area();
virtual void imprimir();
};
Arquivo: Retangulo.h
Arquivo Retangulo.cpp não é alterado: Implementação da
classe Retangulo
#include “Retangulo.h”
#include <iostream>
using namespace std;
Retangulo::Retangulo(double a, double b){
ladoa = a;
ladob = b;
}
double Retangulo::getLadoa(){
return ladoa;
}
...
Arquivo: Retangulo.cpp
Arquivo Retangulo.cpp não é alterado: Implementação da
classe Retangulo
...
double Retangulo::getLadob(){
return ladob;
}
double Retangulo::area(){
return ladoa * ladob;
}
void Retangulo::imprimir(){
cout << “Retangulo com lados: ”
<< ladoa << “ e ” << ladob << endl
<< “Area: ” << area() << endl << endl;
}
Arquivo: Retangulo.cpp
Declaração de funções virtual: Implementação da classe
Paralelepipedo
#include “Retangulo.h”
class Paralelepipedo : public Retangulo{
private:
double ladoc;
public:
Paralelepipedo(double a, double b, double c);
double getLadoc();
double volume();
virtual double area();
virtual void imprimir();
};
Arquivo: Paralelepipedo.h
Arquivo Paralelepipedo.cpp não é alterado:
Implementação da classe Paralelepipedo
#include “Paralelepipedo.h”
#include <iostream>
using namespace std;
Paralelepipedo::Paralelepipedo(double a,double b,double c)
: Retangulo(a, b){
ladoc = c;
}
double Paralelepipedo::getLadoc(){
return ladoc;
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Arquivo Paralelepipedo.cpp não é alterado:
Implementação da classe Paralelepipedo
...
double Paralelepipedo::volume(){
return Retangulo::area() * ladoc;
}
double Paralelepipedo::area(){
return 2 * ( Retangulo::area()
+ getLadoa()*ladoc
+ ladoc*getLadob() );
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Arquivo Paralelepipedo.cpp não é alterado:
Implementação da classe Paralelepipedo
...
void Paralelepipedo::imprimir(){
cout << “Paralelepipedo com Comprimento: ”
<< getLadoa() << endl
<< “Largura: ” << getLadob() << endl
<< “Altura: ” << ladoc << endl
<< “Area: ” << area() << endl
<< “Volume: ” << volume() << endl << endl;
}
...
Arquivo: Paralelepipedo.cpp
Declaração de funções virtual
Funções são declaradas como virtual para que seja implementado o
comportamento polimórfico
Polimorfismo = Várias formas
O termo polimorfismo é usado para descrever o processo pelo qual
diferentes implementações de uma função podem ser acessadas
usando o mesmo nome
O que muda?
O tipo do objeto apontado, não o tipo do ponteiro,
determina qual a versão da função virtual deve ser chamada!
Exemplo de polimorfismo
#in c l u d e " P a r a l e l e p i p e d o . h"
#in c l u d e <ios t r eam>
us i ng namespace s t d ;
vo id main ( ) {
i n t op ;
doub le a , b , c ;
Retangu lo ∗ f i g [ 1 0 ] ;
f o r ( i n t i =0; i <10; i++){
cout<<" D i g i t e : \ n1− I n s e r i r Retangu lo ; \ n2− I n s e r i r
P a r a l e l e p i p e d o . \ n>" ;
c in>>op ;
i f ( op == 1) {
cout<<" D i g i t e os v a l o r e s dos l a d o s a e b do
r e t a n gu l o : " ;
Exemplo de polimorfismo
c i n >> a >> b ;
f i g [ i ] = new Retangu lo ( a , b ) ;
}
e l s e {
cout<<" D i g i t e os v a l o r e s dos l a d o s a , b e c do
p a r a l e l e p i p e d o : " ;
c i n >> a >> b >> c ;
f i g [ i ] = new Pa r a l e l e p i p e d o ( a , b , c ) ;
}
}
f o r ( i n t i =0; i <10; i++)
f i g [ i ]−>imp r im i r ( ) ;
system ( " pause " ) ;
}
Funções Virtuais Puras
Para criar uma função virtual pura coloca-se “= 0” em sua
declaração:
v i r t u a l <t ipo_re to rno> nome_funcao(<parametros >) = 0 ;
Uma função virtual pura é aquela declarada em uma classe,
porém sem implementação
Funções Virtuais Puras e Classes Abstratas
Assim, no exemplo que segue, a função area() é uma função
virtual pura
c l a s s F i gu r a {
p r i v a t e :
doub le x , y ;
p ub l i c :
vo id setDim ( doub le i , doub le j ) {// funcao normal
x = i ;
y = j ;
}
v i r t u a l vo i d a r ea ( ) = 0 ; // funcao v i r t u a l pura
} ;
Se uma classe tem pelo menos uma função virtual pura, ela é
considerada uma classe abstrata
Funções Virtuais Puras e Classes Abstratas
Uma classe abstrata tem uma característica importante: Não
pode ser usada para instanciar objetos!
As classes abstratas são muito genéricas para definir objetos
reais
A classe abstrata normalmente é usada como uma classe
básica em uma hierarquia de herança
Ainda assim, uma classe abstrata também pode ser usada para
declarar ponteiros necessários para suportar polimorfismo
Funções Virtuais Puras e Classes Abstratas
Uma classe abstrata tem uma característica importante: Não
pode ser usada para instanciar objetos!
As classes abstratas são muito genéricas para definir objetos
reais
A classe abstrata normalmente é usada como uma classe
básica em uma hierarquia de herança
Ainda assim, uma classe abstrata também pode ser usada para
declarar ponteiros necessários para suportar polimorfismo
Funções Virtuais Puras e Classes Abstratas
Uma classe abstrata tem uma característica importante: Não
pode ser usada para instanciar objetos!
As classes abstratas são muito genéricas para definir objetos
reais
A classe abstrata normalmente é usada como uma classe
básica em uma hierarquia de herança
Ainda assim, uma classe abstrata também pode ser usada para
declarar ponteiros necessários para suportar polimorfismo
Funções Virtuais Puras e Classes Abstratas
Uma classe abstrata tem uma característica importante: Não
pode ser usada para instanciar objetos!
As classes abstratas são muito genéricas para definir objetos
reais
A classe abstrata normalmente é usada como uma classe
básica em uma hierarquia de herança
Ainda assim, uma classe abstrata também pode ser usada para
declarar ponteiros necessários para suportar polimorfismo
Exemplo de Hierarquia de Herança com Classe Abstrata
Não faz sentido calcular a área de uma figura, sem saber de
que figura se trata
É possível calcular a área de retângulos, triângulos e círculos
Exemplo de Hierarquia de Herança com Classe Abstrata
Não faz sentido calcular a área de uma figura, sem saber de
que figura se trata
É possível calcular a área de retângulos, triângulos e círculos
Exemplo de Hierarquia de Herança com Classe Abstrata
Não faz sentido calcular a área de uma figura, sem saber de
que figura se trata
É possível calcular a área de retângulos, triângulos e círculos
Dúvidas?
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