IV. Виртуальные методы

1. Раннее и позднее связывание методов.

Методы объекта являются статическими методами, если компилятор размещает их и разрешает все ссылки на них во время компиляции и компоновки. Процесс, с помощью которого вызовы статических методов однозначно разрешаются компилятором во время компиляции, называется ранним связыванием.

При позднем связывании вызывающий и вызываемый методы не могут быть связаны по адресам во время компиляции, поэтому включается механизм, позволяющий выполнить связывание в тот момент, когда вызов действительно произойдет, т. е. во время выполнения программы.

2. Виртуальные методы и таблица виртуальных методов (твм).

Позднее связывание реализуется с помощью виртуальных методов, признаком которых является наличие ключевого слова VIRTUAL после заголовка метода в определении объектного типа.

Позднее связывание осуществляется с помощью таблиц виртуальных методов (ТВМ), которые строятся компилятором в сегменте данных программы для всех виртуальных методов, описанных в программе. ТВМ представляет собой таблицу адресов процедур, которые являются виртуальными методами. Для любого объекта, содержащего виртуальные методы, требуется, чтобы в памяти находился экземпляр таблицы виртуальных методов.

Для каждого объектного типа строится только одна ТВМ. Указатель на таблицу виртуальных методов автоматически заносится в специальное поле, которое имеется в каждом экземпляре объектного типа при выполнении конструктора. Обращение к ТВМ через этот указатель происходит при каждом вызове виртуального метода.

3. Конструктор.

Во время выполнения программы до исполнения виртуальных методов любого объекта должен выполниться метод-конструктор для данного экземпляра объекта, в который компилятор вставляет действия по связи неразрешенных ссылок с ТВМ.

Конструктор – это специальный вид процедуры, которая выполняет установочную работу для обеспечения позднего связывания. Все типы объектов, имеющих виртуальные методы, должны содержать конструктор, который всегда вызывается до первого вызова виртуального метода. Вызов виртуального метода без предшествующего обращения к конструктору может вызвать блокировку системы.

Конструктором может быть только процедура, в заголовке которой вместо служебного слова PROCEDURE необходимо написать CONSTRUCTOR.

Конструктор не может быть виртуальным.

После выполнения метода-конструктора при вызове виртуальных методов их адреса определяются из ТВМ.

4. Деструктор.

Деструктор служит для очистки памяти и удаления динамически размещенного объекта. Обычно в деструкторе указываются завершающие действия с объектом. В заголовке деструктора служебное слово PROCEDURE заменяется на DESTRUCTOR Для одного и того же типа объекта можно определить несколько деструкторов. Деструкторы можно наследовать, они могут быть статическими или виртуальными.

V. Пример объектного типа

1. Постановка задачи: реализовать движение точки на экране.

2. Математическая модель: каждая точка на экране характеризуется координатами x, y и состоянием v –видима/невидима.