Paradygmaty programowania/Ćwiczenia 5: Programowanie obiektowe — przegląd

Zadanie 1

Co wypisuje poniższy program w języku C++? Odpowiedz, a potem skompiluj program i sprawdź... Uwaga — do poprawnego skompilowania programu potrzebne będzie dołączenie pliku nagłówkowego (#include <iostream>) i deklaracja przestrzeni nazw (using namespace std;).

     class A
     {
       public:
       virtual void f() { cout << ”A.f”; g(); }
       void g() { cout << ”A.g”; h(); }
       virtual void h() { cout << ”A.h”; }
     };

     class B: public A
     {
       public:
       virtual void f() { cout << ”B.f”; g(); }
       void g() { cout << ”B.g”; h(); }
       virtual void h() { cout << ”B.h”; }
     };

     void main()
    {
      A x = B();
      A* y = new B();
      x.f();
      y–>f();
     }

Wskazówka:

Pamiętaj, że dynamiczne wiązanie wywołań z metodami następuje tylko wtedy, gdy metoda jest zadeklarowana jako virtual, a instancja obiektu użyta do wywołania jest zaalokowana na stercie.

Zadanie 2

Jak zmieni się wynik programu z zadania 1, jeśli usuniemy deklarację virtual przy funkcji f w klasie A? Które deklaracje virtual można usunąć bez żadnej zmiany zachowania programu?

Wskazówka:

Ważna jest deklaracja virtual przy metodzie w klasie bazowej. W klasie pochodnej nie jest konieczna, chyba że wiązanie dynamiczne ma prowadzić jeszcze dalej w dół hierarchii klas. Zwyczajowo jednak umieszcza się virtual i tu, i tu — dla zwiększenia czytelności kodu. Warto też pamiętać, że użycie virtual nie pociąga „obowiązku” zredefiniowania danej metody w klasie pochodnej.

Zadanie 3

Wykorzystanie dynamicznego wiązania wywołań z metodami oznacza, że często będziemy odwoływali się do obiektów z klas pochodnych za pomocą zmiennej (wskaźnika) z klasy bazowej. Jakie są tego konsekwencje dla dealokacji pamięci w językach, w których jest ona jawna? Czy z alokacją jest podobnie?

Wskazówka:

Dealokacja obiektu za pomocą wskaźnika klasy bazowej spowoduje wykonanie destruktora z klasy bazowej, który zapewne nie zajmie się pamięcią zaalokowaną przez obiekt z klasy pochodnej. Rozwiązaniem jest zadeklarowanie w klasie bazowej destruktora wirtualnego (być może pustego). Dzięki temu wywołanie destruktora za pomocą wskaźnika klasy bazowej spowoduje wykonanie destruktora z klasy pochodnej. Ten problem nie występuje przy alokacji, gdyż przy tworzeniu obiektu zawsze podajemy jego typ — a zatem wywoływany jest właściwy konstruktor.

Zadanie 4

Napisz program w Javie, dzięki któremu będzie można zobaczyć, czy i kiedy następuje wywołanie metody finalize. Powinien on dać się uruchomić w różnych wariantach, w których będzie potrzebował mniej lub więcej pamięci.

Zadanie 5

Przyjrzyj się dwom poniższym klasom. Czy taki układ to dobry pomysł?

     class Silnik {...};
     class Samochód : Silnik {...};

Wskazówka:

Dziedziczenie powinno pojawiać się tam, gdzie chcemy zdefiniować coś bardziej wyspecjalizowanego. Klasyczne dziedziczenie odpowiada przecież relacji bycia podtypem, czyli relacji „obiekt z podklasy jest obiektem z klasy bazowej”. W przykładzie z silnikiem i samochodem ta relacja nie zachodzi: obiekt z klasy Samochód ewidentnie nie jest szczególnym przypadkiem obiektu z klasy Silnik. Powiedzielibyśmy natomiast, że (obiekt z klasy) Samochód ma (obiekt z klasy) Silnik, a w takim razie napisalibyśmy zapewne tak:

     class Samochód {
       Silnik s;
       ...
     };

Zadanie 6

Popatrz teraz na takie dwie klasy i porównaj ten przykład z sytuacją z poprzedniego zadania.

     class Samochód {...};
     class Ciężarówka : Samochód {...};

Wskazówka:

Te dwie sytuacje stanowią przejrzystą ilustrację różnicy między dziedziczeniem a enkapsulacją...

Test

Której cechy język obiektowy nie musi posiadać?

abstrakcyjne typy danych Źle

dynamiczne wiązanie wywołań metod z metodami Źle

dziedziczenie Źle

podprogramy rodzajowe Dobrze

Jakie ograniczenie na przedefiniowywanie metod trzeba narzucić w języku silnie typowanym?

przedefiniowana metoda musi być bezparametrowa Źle

przedefiniowana metoda musi być typu void Źle

przedefiniowana metoda musi zachować taki sam protokół Dobrze

nie trzeba narzucać żadnych ograniczeń Źle

Rozstrzyganie odwołań do bytów o takiej samej nazwie mających definicje w dwóch klasach bazowych odbywa się w C++ za pomocą:

operatora \:\: (dwa dwukropki) Dobrze

operatora . (kropka) Źle

tego nie da się zrobić Źle

dziedziczenie wielokrotne nie jest w C++ dozwolone Źle

W języku C++ obiekty zaalokowane na stosie dealokowane są:

niejawnie Dobrze

za pomocą delete Źle

za pomocą free Źle

w C++ nie ma takich obiektów Źle

Językiem, w którym stosowane jest zawsze dynamiczne wiązanie wywołań z metodami, jest:

C++ Źle

C\# Źle

Java Źle

Smalltalk Dobrze

Językiem, w któym klasa może być samoistna (tzn. nie mieć nadlasy), jest:

C++ Dobrze

C\# Źle

Java Źle

Smalltalk Źle

W języku C++ metody, które mają być wiązane dynamicznie, deklaruje się za pomocą:

operatora -> (strzałka) Źle

słowa abstract Źle

słowa dynamic Źle

słowa virtual Dobrze

Który nagłówek poprawnie deklaruje w C++ metodę abstrakcyjną?

virtual void p(); Źle

virtual void p() \=0; Dobrze

void p() \=0; Źle

abstract void p(); Źle

Klasy "lekkie", deklarowane jako struct, alokowane na stosie i nie pozwalające na dziedziczenie występują w:

C++ Źle

C\# Dobrze

Javie Źle

we wszystkich wymienionych tu językach Źle

Który element nie występuje w JavaScripcie?

klasy Dobrze

obiekty złożone z par (nazwa własności, wartość) Źle

operator new Źle

zmienne Źle