Разрешение перегрузки и наследование A

Наследование классов оказывает влияние на все аспекты разрешения перегрузки функций (см. раздел 9.2). Напомним, что эта процедура состоит из трех шагов:

1. Отбор функций-кандидатов.

2. Отбор устоявших функций.

3. Выбор наилучшей из устоявших функции.

Отбор функций-кандидатов зависит от наследования потому, что на этом шаге принимаются во внимание функции, ассоциированные с базовыми классами, – как их функции-члены, так и функции, объявленные в тех же пространствах имен, где определены базовые классы. Отбор устоявших функций также зависит от наследования, поскольку множество преобразований формальных параметров функции в фактические аргументы расширяется пользовательскими преобразованиями. Кроме того, наследование оказывает влияние на ранжирование последовательностей трансформаций аргументов, а значит, и на выбор наилучшей из устоявших функции. В данном разделе мы рассмотрим влияние наследования на эти три шага разрешения перегрузки более подробно.

Функции-кандидаты

Наследование влияет на первый шаг процедуры разрешения перегрузки функции – формирование множества кандидатов для данного вызова, причем это влияние может быть различным в зависимости от того, рассматривается ли вызов обычной функции вида

func( args );

или функции-члена с помощью операторов доступа “точка” или “стрелка”:

object.memfunc( args );

pointer-> memfunc( args );

В данном разделе мы изучим оба случая.

Если аргумент обычной функции имеет тип класса, ссылки или указателя на тип класса, и класс определен в пространстве имен, то кандидатами будут все одноименные функции, объявленные в этом пространстве, даже если они невидимы в точке вызова (подробнее об этом говорилось в разделе 15.10). Если аргумент при наследовании имеет тип класса, ссылки или указателя на тип класса, и у этого класса есть базовые, то в множество кандидатов добавляются также функции, объявленные в тех пространствах имен, где определены базовые классы. Например:

namespace NS { class ZooAnimal { /*... */ }; void display( const ZooAnimal& ); }   // базовый класс Bear объявлен в пространстве имен NS class Bear: public NS:: ZooAnimal { };   int main() { Bear baloo;   display( baloo ); return 0;

}

Аргумент baloo имеет тип класса Bear. Кандидатами для вызова display() будут не только функции, объявления которых видимы в точке ее вызова, но также и те, что объявлены в пространствах имен, в которых объявлены класс Bear и его базовый класс ZooAnimal. Поэтому в множество кандидатов добавляется функция display(const ZooAnimal& ), объявленная в пространстве имен NS.

Если аргумент имеет тип класса и в определении этого класса объявлены функции-друзья с тем же именем, что и вызванная функция, то эти друзья также будут кандидатами, даже если их объявления не видны в точке вызова (см. раздел 15.10). Если аргумент при наследовании имеет тип класса, у которого есть базовые, то в множество кандидатов добавляются одноименные функции-друзья каждого из них. Предположим, что в предыдущем примере display() объявлена как функция-друг ZooAnimal:

namespace NS { class ZooAnimal { friend void display( const ZooAnimal& ); }; }   // базовый класс Bear объявлен в пространстве имен NS class Bear: public NS:: ZooAnimal { };   int main() { Bear baloo;   display( baloo ); return 0;

}

Аргумент baloo функции display() имеет тип Bear. В его базовом классе ZooAnimal функция display() объявлена другом, поэтому она является членом пространства имен NS, хотя явно в нем не объявлена. При обычном просмотре NS она не была бы найдена. Однако поскольку аргумент display() имеет тип Bear, то объявленная в ZooAnimal функция-друг добавляется в множество кандидатов.

Таким образом, если при вызове обычной функции задан аргумент, который представляет собой объект класса, ссылку или указатель на объект класса, то множество функций-кандидатов является объединением следующих множеств:

· функций, видимых в точке вызова;

· функций, объявленных в тех пространствах имен, где определен тип класса или любой из его базовых;

· функций, являющихся друзьями этого класса или любого из его базовых.

Наследование влияет также на построение множества кандидатов для вызова функции-члена с помощью операторов “точка” или “стрелка”. В разделе 18.4 мы говорили, что объявление функции-члена в производном классе не перегружает, а скрывает одноименные функции-члены в базовом, даже если их списки параметров различны:

class ZooAnimal { public: Time feeding_time( string ); //... }; class Bear: public ZooAnimal { public: // скрывает ZooAnimal:: feeding_time( string ) Time feeding_time( int ); //... };   Bear Winnie;   // ошибка: ZooAnimal:: feeding_time( string ) скрыта

Winnie.feeding_time( " Winnie" );

Функция-член feeding_time(int), объявленная в классе Bear, скрывает feeding_time(string), объявленную в ZooAnimal, базовом для Bear. Поскольку функция-член вызывается через объект Winnie типа Bear, то при поиске кандидатов для этого вызова просматривается только область видимости класса Bear, и единственным кандидатом будет feeding_time(int). Так как других кандидатов нет, вызов считается ошибочным.

Чтобы исправить ситуацию и заставить компилятор считать одноименные функции-члены базового и производного классов перегруженными, разработчик производного класса может ввести функции-члены базового класса в область видимости производного с помощью using-объявлений:

class Bear: public ZooAnimal { public: // feeding_time( int ) перегружает экземпляр из класса ZooAnimal using ZooAnimal:: feeding_time; Time feeding_time( int ); //...

};

Теперь обе функции feeding_time() находятся в области видимости класса Bear и, следовательно, войдут в множество кандидатов:

// правильно: вызывается ZooAnimal:: feeding_time( string )

Winnie.feeding_time( " Winnie" );

В такой ситуации вызывается функция-член feeding_time( string ).

В случае множественного наследования при формировании совокупности кандидатов объявления функций-членов должны быть найдены в одном и том же базовом классе, иначе вызов считается ошибочным. Например:

class Endangered { public: ostream& print( ostream& ); //... {;   class Bear: public( ZooAnimal ) { public: void print( ); using ZooAnimal:: feeding_time; Time feeding_time( int ); //... };   class Panda: public Bear, public Endangered { public: //... };   int main() { Panda yin_yang;   // ошибка: неоднозначность: одна из //    Bear:: print() //    Endangered:: print( ostream& ) yin_yang.print( cout );   // правильно: вызывается Bear:: feeding_time() yin_yang.feeding_time( 56 );

}

При поиске объявления функции-члена print() в области видимости класса Panda будут найдены как Bear:: print(), так и Endangered:: print(). Поскольку они не находятся в одном и том же базовом классе, то даже при разных списках параметров этих функций множество кандидатов оказывается пустым и вызов считается ошибочным. Для исправления ошибки в классе Panda следует определить собственную функцию print(). При поиске объявления функции-члена feeding_time() в области видимости Panda будут найдены ZooAnimal:: feeding_time() и Bear:: feeding_time() – они расположены в области видимости класса Bear. Так как эти объявления найдены в одном и том же базовом классе, множество кандидатов для данного вызова включает обе функции, а выбирается Bear:: feeding_time().

19.3.2. Устоявшие функции и последовательности пользовательских преобразований

Наследование оказывает влияние и на второй шаг разрешения перегрузки функции: отбор устоявших из множества кандидатов. Устоявшей называется функция, для которой существуют приведения типа каждого фактического аргумента к типу соответственного формального параметра.

В разделе 15.9 мы показали, как разработчик класса может предоставить пользовательские преобразования для объектов этого класса, которые неявно вызываются компилятором для трансформации фактического аргумента функции в тип соответственного формального параметра. Пользовательские преобразования бывают двух видов: конвертер или конструктор с одним параметром без ключевого слова explicit. При наследовании на втором шаге разрешения перегрузки рассматривается более широкое множество таких преобразований.

Конвертеры наследуются, как и любые другие функции-члены класса. Например, мы можем написать следующий конвертер для ZooAnimal:

class ZooAnimal { public:   // конвертер: ZooAnimal ==> const char* operator const char*();   //...

};

Производный класс Bear наследует его от своего базового ZooAnimal. Если значение типа Bear используется в контексте, где ожидается const char*, то неявно вызывается конвертер для преобразования Bear в const char*:

extern void display( const char* );   Bear yogi;   // правильно: yogi ==> const char*

display( yogi );

Конструкторы с одним аргументом без ключевого слова explicit образуют другое множество неявных преобразований: из типа параметра в тип своего класса. Определим такой конструктор для ZooAnimal:

class ZooAnimal { public: // преобразование: int ==> ZooAnimal ZooAnimal( int );   //...

};

Его можно использовать для приведения значения типа int к типу ZooAnimal. Однако конструкторы не наследуются. Конструктор ZooAnimal нельзя применять для преобразования объекта в случае, когда целевым является тип производного класса:

const int cageNumber = 8788l   void mumble( const Bear & );   // ошибка: ZooAnimal( int ) не используется

mumble( cageNumber );

Поскольку целевым типом является Bear – тип параметра функции mumble(), то рассматриваются только его конструкторы.

⇐ Предыдущая123124125126127128129130131132Следующая ⇒

Поделиться: