Перегрузка методов
Методы
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 MeverCallMe; virtual; abstract;
При этом никакого кода для этого метода писать не нужно. Вызов метода NeverCallMe приведет К созданию Исключительной ситуации EAbstractError
В данном случае класс TFieid 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 TFieid, 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 T.2ndObj .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.
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 связы-
ванием (late binding).
Естественно, что этот механизм должен быть каким-то образом связан с передаваемым объектом. Для этого используются таблица виртуальныхметодов (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; dynamicprocedure
DynaMethod2; dynamicend;
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.
Есть еще одна, совершенно особенная разновидность методов — перегружаемые.Эту категорию методов нельзя назвать антагонистом двух предыдущих: и статические, и виртуальные, и динамические методы могут быть перегружаемыми. Перегрузка методов нужна, чтобы произвести одинаковые или похожие действия с разнотипными данными.
Рассмотрим немного измененный пример, иллюстрирующий статические
методы:
type
TlstObj = class
FExtData : Extended;
procedure SetData(AValue: Extended);
end;
T2ndObj = class(TlstObj)
FIntData : Integer;
procedure SetData(AValue: Integer);
end;
var Tl: TlstObj;
T2 : T2ndObj;
В этом случае попытка вызова из объекта т2 методов
Т2.SetData(1.0);
Т2.SetData(1);
вызовет ошибку компиляции на первой из двух строк. Для компилятора внутри т2 статический метод с параметром типа extended перекрыт, и он его "не признает". Где же выход из сложившегося положения? Переименовать ОДИН ИЗ методов, например создать SetlntegerData И SetExtendedData?
Можно, но если методов не два, а, скажем, сто, моментально возникнет путаница. Сделать методы виртуальными? Нельзя, поскольку тип и количество параметров в одноименных виртуальных методах должны в точности совпадать. Теперь для этого существуют перегружаемые методы, объявляе-
мые при помощи директивы overload:
type
TlstObj = class
FExtData : Extended;
procedure SetData(AValue: Extended);overload;
end;
T2ndObj = class(TlstObj)
FIntData : Integer;
procedure SetData(AValue: Integer); overload;
end;
Объявив метод SetData перегружаемым, в программе можно использовать обе его реализации одновременно. Это возможно потому, что компилятор определяет тип передаваемого параметра (целый или с плавающей точкой) и в зависимости от этого подставит вызов соответствующего метода: для
целочисленных данных — метод объекта T2ndobj, для данных с плавающей точкой — метод объекта Tistobj.
Можно перегрузить и виртуальный (динамический) метод. Надо только в этом случае добавить директиву reintroduce:
type
TlstObj = class
FExtData : Extended;
procedure SetData(AValue: Extended); overload; virtual;
end;
T2ndObj = class(TlstObj)
FIntData : Integer;
procedure SetData(AValue: Integer); reintroduce; overload;
end;
На перегрузку методов накладывается ограничение — нельзя перегружать методы, находящиеся в области видимости published, m. e. me, которые будут использоваться в Инспекторе объектов.