Kursinhalt

C++ OOP

1. Grundlagen der OOP in C++

Einführung in die Objektorientierte Programmierung in C++Warum Objektorientierte Programmierung Verwenden?Syntax Zur Klassenerstellung Attribute der Klasse Methoden der Klasse Statische Mitglieder der Klasse Das This-Schlüsselwort Überblick Über Klassen Und Objekte

2. Konstruktoren und Destruktoren

Was ist ein Konstruktor der Klasse Konstruktor und Attribute Konstruktor-Initialisierungsliste Übung Zur Initialisierungsliste Konstruktor-Delegation Übung zur Konstruktor-Delegation Was ist ein Destruktor der Klasse Übungen zu Konstruktoren und Destruktoren

3. Überblick Über Die Kapselung

Einführung in die Kapselung Schlüsselwörter für Zugriffmodifizierer Zugriffsmodifikatoren-Übung Zugriffs- und Änderungsmethoden Segmentierung und Aggregation Das Schlüsselwort Friend

4. Überblick Über Vererbung

Einführung in die Vererbung Zugriffsmodifikatoren in der Vererbung Mehrfachvererbung Konstruktor und Destruktor in der Vererbung Diamantvererbung Das Final-Schlüsselwort

5. Überblick Über Polymorphismus

Einführung in die Polymorphie Virtual- und Override-Schlüsselwörter Reine Virtuelle Methode Operatorüberladung

Diamantvererbung

Mehrfachvererbung kann zu einer Situation führen, die als Diamond Problem oder Diamantvererbung bekannt ist. Dies stellt eine bedeutende Herausforderung in objektorientierten Programmiersprachen dar, die Mehrfachvererbung unterstützen.

Dies tritt auf, wenn eine Unterklasse von zwei oder mehr classes erbt, die ihrerseits von einer gemeinsamen Oberklasse erben. Der Begriff Diamant wird verwendet, weil das Vererbungsschema die Form eines Diamanten hat.

main.cpp


              1234567
            
class Base {};

class Derived1 : public Base {};

class Derived2 : public Base {};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 {};

Das Hauptproblem bei der Diamantvererbung ist die dadurch entstehende Mehrdeutigkeit. Da Diamond sowohl von Derived1 als auch von Derived2 erbt, die wiederum von Base erben, existieren zwei Kopien von Base innerhalb eines Objekts von Diamond. Dies kann zu Mehrdeutigkeiten führen.

main.cpp


              12345678910111213141516
            
#include <iostream>

class Base {
public:
    void display() { std::cout << "Base display()" << std::endl; }
};

class Derived1 : public Base { };
class Derived2 : public Base { };
class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() 
{
    Diamond obj;
    obj.display(); // Ambiguity: Which display() method should be called?
}

Lösung des Problems

Das Schlüsselwort virtual hilft, dieses Problem zu vermeiden. Sie können diese Mehrdeutigkeit durch virtuelle Vererbung mit dem Schlüsselwort virtual beheben. Wenn Diamond virtuell erbt, stellt C++ sicher, dass nur eine Kopie der Oberklasse vorhanden ist, selbst wenn sie mehrfach über verschiedene Pfade geerbt wird.

main.cpp


              1234567
            
class Base {};

class Derived1 : virtual public Base {};

class Derived2 : virtual public Base {};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 {};

Hinweis

Versuchen Sie, das Mehrdeutigkeitsproblem im vorherigen Beispiel durch die Verwendung von virtueller Vererbung zu lösen.

Implementierung der Diamond-Vererbung

Um die Diamond-Vererbung effektiv zu implementieren, verwenden Sie das virtual-Schlüsselwort in der Oberklassen-Deklaration innerhalb der intermediären classes. Achten Sie auf die konsistente Verwendung der virtuellen Vererbung in allen Pfaden der Vererbungshierarchie und berücksichtigen Sie die Reihenfolge der Aufrufe von Konstruktoren und Destruktoren.

Auflösung von Mehrdeutigkeiten

Eine der Herausforderungen der Mehrfachvererbung ist auch der Umgang mit möglichen Mehrdeutigkeiten bei Mitgliedern mit denselben Namen.

main.cpp


              12345678910111213141516171819
            
#include <iostream>

class Base {};

class Derived1 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived1 display()" << std::endl; }
};
class Derived2 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived2 display()" << std::endl; }
};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() {
    Diamond obj;
    obj.display(); // Ambiguity: Which display() method should be called?
}

Wenn beide Oberklassen Mitglieder mit demselben Namen besitzen, weiß die Unterklasse möglicherweise nicht, welches verwendet werden soll. Um solche Mehrdeutigkeiten zu lösen, kann der Gültigkeitsbereichsauflösungsoperator (::) verwendet werden, um anzugeben, auf welches Mitglied der Basisklasse zugegriffen werden soll. Zum Beispiel:

main.cpp


              1234567891011121314151617181920
            
#include <iostream>

class Base {};

class Derived1 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived1 display()" << std::endl; }
};
class Derived2 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived2 display()" << std::endl; }
};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() {
    Diamond obj;
    obj.Derived1::display();
    obj.Derived2::display();
}

War alles klar?

Danke für Ihr Feedback!

Abschnitt 4. Kapitel 5

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4. Überblick Über Vererbung

Einführung in die Vererbung Zugriffsmodifikatoren in der Vererbung Mehrfachvererbung Konstruktor und Destruktor in der Vererbung Diamantvererbung Das Final-Schlüsselwort

5. Überblick Über Polymorphismus

Einführung in die Polymorphie Virtual- und Override-Schlüsselwörter Reine Virtuelle Methode Operatorüberladung

Diamantvererbung

main.cpp


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class Base {};

class Derived1 : public Base {};

class Derived2 : public Base {};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 {};

main.cpp


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#include <iostream>

class Base {
public:
    void display() { std::cout << "Base display()" << std::endl; }
};

class Derived1 : public Base { };
class Derived2 : public Base { };
class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() 
{
    Diamond obj;
    obj.display(); // Ambiguity: Which display() method should be called?
}

Lösung des Problems

main.cpp


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class Base {};

class Derived1 : virtual public Base {};

class Derived2 : virtual public Base {};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 {};

Hinweis

Versuchen Sie, das Mehrdeutigkeitsproblem im vorherigen Beispiel durch die Verwendung von virtueller Vererbung zu lösen.

Implementierung der Diamond-Vererbung

Auflösung von Mehrdeutigkeiten

Eine der Herausforderungen der Mehrfachvererbung ist auch der Umgang mit möglichen Mehrdeutigkeiten bei Mitgliedern mit denselben Namen.

main.cpp


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#include <iostream>

class Base {};

class Derived1 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived1 display()" << std::endl; }
};
class Derived2 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived2 display()" << std::endl; }
};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() {
    Diamond obj;
    obj.display(); // Ambiguity: Which display() method should be called?
}

main.cpp


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#include <iostream>

class Base {};

class Derived1 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived1 display()" << std::endl; }
};
class Derived2 : public Base {
public:
    void display() { std::cout << "Derived2 display()" << std::endl; }
};

class Diamond : public Derived1, public Derived2 { };

int main() {
    Diamond obj;
    obj.Derived1::display();
    obj.Derived2::display();
}

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