Cでのポリモーフィズムの実裝は、1）継承と仮想関數(shù)を使用して、2）仮想関數(shù)を含む基本クラスを定義することによって達(dá)成できます。多型により、さまざまなタイプのオブジェクトを同じ基底タイプのオブジェクトとして扱うことができ、それによりコードの柔軟性と保守性が向上します。

cの多型の魅力的な世界に飛び込みましょう。コードをより柔軟で再利用可能にする方法を疑問(wèn)に思ったことがあるなら、多型があなたの鍵です。コードを書くだけではありません。それは、適応して進(jìn)化できるシステムを作成することです。それでは、Cに多型をどのように実裝するのでしょうか？理解、コーディング、最適化の旅を通してこれを探りましょう。

そのコアにある多型は、異なるタイプのオブジェクトを共通のベースタイプのオブジェクトとして扱うことを許可することです。この概念は、柔軟で保守可能なコードを作成するのに殘酷です。 Cでは、継承と仮想関數(shù)を通じてこれを達(dá)成します。しかし、それはメカニズムだけではありません。それはその背後にある哲學(xué)を理解することです。

足を濡らす簡(jiǎn)単な例から始めましょう。描畫アプリケーションを設(shè)計(jì)していると想像してください。さまざまな形を描畫できるようにしたいのですが、各形狀の個(gè)別の関數(shù)を書きたくありません。これは、多型が輝く場(chǎng)所です。

 #include <iostream>

クラスの形狀{
公共：
    仮想void draw（）const {
        std :: cout << "描畫形狀" << std :: endl;
    }
    virtual?shape（）= default; //適切なクリーンアップのための仮想デストラクタ
};

クラスサークル：パブリックシェイプ{
公共：
    void draw（）const override {
        std :: cout << "描畫円" << std :: endl;
    }
};

クラス長(zhǎng)方形：パブリックシェイプ{
公共：
    void draw（）const override {
        std :: cout << "長(zhǎng)方形の描畫" << std :: endl;
    }
};

int main（）{
    shape* shapes [2];
    shapes [0] = new Circle（）;
    shapes [1] = new Rectangle（）;

    for（int i = 0; i <2; i）{
        shapes [i]  - > draw（）;
    }

    // 掃除
    for（int i = 0; i <2; i）{
        Shapes [i]を削除します。
    }

    0を返します。
}

この例では、仮想draw機(jī)能を使用してベースクラスのShapeを定義します。 CircleとRectangleクラスは、 Shapeから継承し、 draw関數(shù)をオーバーライドします。 main関數(shù)では、 Shapeポイントの配列を作成し、それぞれにコールドdraw作成し、活動(dòng)中の多型を示します。

それでは、Cで多型を?qū)g裝するというニュアンスをさらに深く掘り下げましょう。

多型を?qū)g裝するとき、仮想機(jī)能の役割を理解するのは殘酷です?；茎楗工?code>virtualキーワードは、派生クラスが関數(shù)をオーバーライドできるようにします。それがなければ、あなたは基本クラスのバージョンを呼び出すことになります。これは、多型の目的を打ち負(fù)かします。また、基本クラスの仮想デストラクタを忘れないでください。ベースクラスのポインターを介してオブジェクトを削除し、メモリの漏れを防ぐときに、正しいデストラクタが呼び出されることを保証します。

一般的な落とし穴の1つは、派生クラスの仮想関數(shù)をオーバーライドするときにoverrideキーワードを使用することを忘れることです。このキーワードは必須ではありませんが、ベースクラスの関數(shù)署名を誤って変更すると、コンパイル時(shí)にエラーをキャッチするのに役立つセーフティネットです。

より複雑な例を見(jiàn)て、多型の高度な使用法を紹介しましょう。

 #include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

クラスの形狀{
公共：
    仮想void draw（）const = 0; //純粋な仮想関數(shù)
    virtual?shape（）= default;
};

クラスサークル：パブリックシェイプ{
公共：
    void draw（）const override {
        std :: cout << "描畫円" << std :: endl;
    }
};

クラス長(zhǎng)方形：パブリックシェイプ{
公共：
    void draw（）const override {
        std :: cout << "長(zhǎng)方形の描畫" << std :: endl;
    }
};

クラストライアングル：パブリックシェイプ{
公共：
    void draw（）const override {
        std :: cout << "三角形の描畫" << std :: endl;
    }
};

int main（）{
    std :: vector <std :: unique_ptr <shapes >> shapes;
    shapes.push_back（std :: make_unique <circle>（））;
    shapes.push_back（std :: make_unique <Rectangle>（））;
    shapes.push_back（std :: make_unique <triangle>（））;

    for（const auto＆shape：shapes）{
        shape-> draw（）;
    }

    0を返します。
}

この例では、 Shapeクラスで純粋な仮想関數(shù)を使用して、抽象的なベースクラスにします。また、 std::unique_ptrおよびstd::vectorを使用して、メモリを管理し、形狀を保存し、最新のCプラクティスを示しています。このアプローチは、多型を?qū)g証するだけでなく、記憶の安全性とSmart Pointerの使用も強(qiáng)調(diào)しています。

パフォーマンスの最適化に関しては、多型は仮想関數(shù)テーブル（vtable）ルックアップのためにわずかなオーバーヘッドを?qū)毪扦蓼?。ただし、このオーバーヘッドは通常、提供する柔軟性と保守性と比較して無(wú)視できます。パフォーマンスが重大な懸念事項(xiàng)である場(chǎng)合は、コンパイル時(shí)間の多型にテンプレートを使用することを検討しますが、これがコード膨満につながる可能性があることに注意してください。

ベストプラクティスに関しては、可能な場(chǎng)合は常に継承よりも構(gòu)成を好みます。継承は、緊密な結(jié)合につながり、コードを維持しにくくすることができます。硬質(zhì)階層を作成するのではなく、多型を使用してインターフェイスと動(dòng)作を定義します。

多型の最もやりがいのある側(cè)面の1つは、コードを単純化する方法を見(jiàn)ることです。長(zhǎng)いスイッチステートメントまたはIF-ELSEチェーンを作成してさまざまなタイプを処理する代わりに、変更して拡張できるクリーンで拡張されたコードを作成できます。

私の経験では、多型に関する最大の課題の1つは、すべての派生クラスがインターフェイスを正しく実裝することを保証することです。ここでは、単體テストが重要になります。すべての多型の動(dòng)作をカバーするテストを作成して、さまざまな実裝でコードが期待どおりに機(jī)能するようにします。

まとめると、Cに多型を?qū)g裝することは、一連のルールに従うことだけではありません。それは、柔軟性と適応性の考え方を受け入れることです。原則を理解し、それらを思慮深く適用することにより、機(jī)能的であるだけでなくエレガントで保守可能なコードを作成できます。だから、先に進(jìn)み、多型を試して、あなたのコードが本當(dāng)に強(qiáng)力なものに進(jìn)化するのを見(jiàn)てください。

以上がCで多型を?qū)g裝する方法：ステップバイステップのチュートリアルの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。