Wie erreicht C Polymorphismus durch verschiedene Mechanismen?

Polymorphismus in C

Polymorphismus ist die Fähigkeit eines Objekts, mehrere Formen anzunehmen, wodurch es auf unterschiedliche Eingaben mit entsprechenden Aktionen reagieren kann. In C wird Polymorphismus durch verschiedene Mechanismen erreicht:

Virtuelle Funktionen:
Wird im Laufzeitpolymorphismus verwendet, bei dem das spezifische Verhalten zur Laufzeit bestimmt wird. Virtuelle Funktionen bieten eine gemeinsame Schnittstelle für Objekte unterschiedlichen Typs, sodass sie als Mitglieder einer Basisklasse behandelt werden können.

Funktionsnamenüberladung:
Wird im Polymorphismus zur Kompilierungszeit verwendet. wobei mehrere Funktionen mit demselben Namen, aber unterschiedlichen Parametern definiert sind. Der Compiler wählt die entsprechende Funktion basierend auf den übergebenen Argumenten aus.

Operatorüberladung:
Ähnlich der Funktionsüberladung, ermöglicht jedoch die Neudefinition von Operatoren ( , -, * usw.). für benutzerdefinierte Typen, die eine nahtlose Integration mit Standardoperatoren ermöglichen.

Ad-hoc Polymorphismus:
Wird verwendet, wenn der Bereich der verwendbaren Typen endlich ist und vor der Verwendung einzeln angegeben werden muss. Jeder Typ wird explizit durch spezifischen Code unterstützt.

Parametrischer Polymorphismus (Vorlagen):
Wird verwendet, wenn der gesamte Code ohne Angabe spezifischer Typen geschrieben wird, was die Wiederverwendung mit einer beliebigen Anzahl von Typen ermöglicht. Vorlagen ermöglichen eine generische Programmierung, bei der Algorithmen implementiert werden können, ohne die tatsächlich beteiligten Typen zu kennen.

Beispiele:

Ad-hoc-Polymorphismus:

void print_value(int x) { std::cout << x; }
void print_value(double x) { std::cout << x; }

int main() {
  print_value(5);
  print_value(3.14);
  return 0;
}

In diesem Beispiel wird die print_value-Funktion separat für int und definiert double.

Parametrischer Polymorphismus (Vorlage):

template <typename T>
void print_any(T x) { std::cout << x; }

int main() {
  print_any(5);
  print_any(3.14);
  return 0;
}

Hier nimmt die print_any-Vorlagenfunktion jeden Typparameter T und gibt seinen Wert aus. Mit dieser Vorlage können wir Code schreiben, der unabhängig von den verwendeten spezifischen Typen ist.

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