C (가상 함수, 동적 파견)에서 다형성을 구현하는 다른 방법은 무엇입니까?-C++-php.cn

C (가상 함수, 동적 파견)에서 다형성을 구현하는 다른 방법은 무엇입니까?

C의 다형성은 여러 기술을 통해 구현 될 수 있으며, 그 중 가장 일반적으로 가상 함수 및 동적 파견입니다. 다음은 이러한 방법에 대한 자세한 분석입니다.

가상 기능 :
가상 함수는 다형성을 허용하는 C의 기본 특징입니다. 이들은 파생 클래스에 의해 무시할 수있는 기본 클래스에서 선언 된 기능입니다. 가상 함수가 포인터 또는 기본 클래스에 대한 참조를 통해 호출되면 적절한 파생 클래스 함수는 런타임시 실제 객체 유형을 기준으로 호출됩니다. 가상 기능을 선언하려면 기본 클래스의 virtual 키워드와 선택적으로 파생 클래스의 override 키워드를 사용하여 기본 클래스 메소드를 재정의하고 있음을 나타냅니다.

예:
```
 <code class="cpp">class Base { public: virtual void show() { cout show(); // Outputs: Derived function return 0; }</code>
```
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동적 파견 :
런타임 파견이라고도하는 동적 디스패치는 가상 기능 호출의 기초가되는 메커니즘입니다. 함수를 호출하는 데 사용되는 포인터 또는 참조 유형이 아닌 객체의 유형에 따라 런타임에 올바른 기능을 호출 할 수 있습니다. 이는 가상 기능이있는 클래스의 각 객체에 포함 된 가상 테이블 (vtable) 및 가상 포인터 (VPTR)를 사용하여 달성됩니다. VTable에는 가상 함수의 실제 구현에 대한 포인터가 포함되어 있으며 VPTR은 객체 클래스에 적합한 vtable을 가리 킵니다.

예:
```
 <code class="cpp">class Shape { public: virtual void draw() = 0; // Pure virtual function }; class Circle : public Shape { public: void draw() override { cout draw(); // Dynamic dispatch at work } return 0; }</code>
```
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C에서 런타임 다형성을 달성하기 위해 가상 함수를 어떻게 사용할 수 있습니까?

C의 가상 함수는 런타임의 실제 객체 유형을 기반으로 올바른 기능을 호출 할 수 있도록 런타임 다형성을 달성하는 데 사용됩니다. 이것이 작동하는 방식입니다.

기본 클래스의 선언 : 함수는 기본 클래스에서 virtual 으로 선언됩니다. 이 기능은이 기능이 파생 클래스에서 재정의 될 수 있음을 나타냅니다.
파생 클래스에서 재정의 : 파생 클래스에서 새 구현을 제공하고 선택적으로 override Keyword를 사용하여 기본 클래스 메소드를 재정의하고 있음을 나타냅니다.
다형성 호출 : 포인터 또는 기본 클래스에 대한 참조를 통해 가상 함수를 호출 할 때 실제 유형은 호출되는 기능을 결정합니다.

다음은 이것을 설명하기위한 예입니다.

 <code class="cpp">class Animal { public: virtual void sound() { cout sound(); // Runtime polymorphism at work } return 0; }</code>

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이 예에서, sound() 함수는 기본 클래스 포인터를 통해 통화가 이루어 지더라도 실제 객체 유형 ( Dog 또는 Cat )을 기반으로 다형성이라고합니다.

C에서 다형성을 구현할 때 동적 파견의 역할은 무엇입니까?

동적 디스패치는 기능 호출의 런타임 해결을 가능하게하여 C에서 다형성을 구현하는 데 중요한 역할을합니다. 작동 방식과 중요성은 다음과 같습니다.

메커니즘 : 가상 테이블 (vtables) 및 가상 포인터 (VPTR)를 사용하여 동적 파견이 촉진됩니다. 가상 함수가있는 각 클래스에는 vtable이 있으며, 여기에는 가상 함수의 구현에 대한 포인터가 포함되어 있습니다. 그러한 클래스의 각 객체에는 클래스에 적합한 vtable을 가리키는 VPTR이 있습니다.
런타임 해상도 : 포인터 또는 기본 클래스에 대한 참조를 통해 가상 함수가 호출되면 객체의 VPTR은 올바른 VTABLE에 액세스하는 데 사용되며, 이는 호출 할 올바른 기능을 가리 킵니다. 이를 통해 실제 객체 유형에 따라 런타임에 올바른 기능을 선택할 수 있습니다.
다형성 활성화 : 이 메커니즘은 런타임 다형성을 가능하게하여 프로그램이 유연하고 확장 가능한 코드를 만들기위한 객체 지향 프로그래밍에 중요합니다.

예를 들어, 이전에 제공된 코드 스 니펫에서 다음과 같습니다.

 <code class="cpp">Shape* shapes[] = {new Circle(), new Square()}; for (int i = 0; i draw(); // Dynamic dispatch at work }</code>

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draw() 함수는 Shape 포인터를 통해 호출되지만 실제 함수 ( Circle::draw() 또는 Square::draw() )는 동적 디스패치 덕분에 객체 유형을 기반으로 런타임에서 결정됩니다.

C 프로그래밍의 가상 함수를 통해 다형성을 사용하는 이점을 설명 할 수 있습니까?

C의 가상 함수를 통해 다형성을 사용하여 몇 가지 주요 이점을 제공하여 코드의 유연성과 유지 관리를 향상시킵니다.

코드 재사용성 :
가상 함수를 사용하면 여러 클래스가 구현할 수있는 공통 인터페이스를 만들 수 있습니다. 이를 통해 코드를 복제하지 않고 다른 유형의 객체에서 작동 할 수있는 일반 코드를 작성하여 코드 재사용을 촉진 할 수 있습니다.
유연성과 확장 성 :
다형성은 프로그램을 쉽게 확장 할 수있게합니다. 기존 코드를 수정하지 않고 가상 기능을 구현하는 새로운 파생 클래스를 추가 할 수 있습니다. 이를 통해 기존 시스템을 깨지 않고 새로운 기능이나 기능을 더 쉽게 추가 할 수 있습니다.
추상화 및 캡슐화 :
가상 함수는 구현 세부 사항없이 인터페이스를 정의하는 추상 기본 클래스를 만드는 데 도움이됩니다. 이것은 무언가가 어떻게 수행되는지의 복잡성을 숨기고 수행 된 일에 집중할 수있게하여 캡슐화를 촉진합니다.
런타임 동작 결정 :
가상 함수를 사용함으로써 프로그램의 동작은 런타임에 결정되어보다 역동적이고 적응 가능한 코드를 허용 할 수 있습니다. 이는 프레임 워크 및 라이브러리와 같이 런타임까지 정확한 유형의 객체를 알 수없는 시나리오에서 특히 유용합니다.
단순화 된 클라이언트 코드 :
클래스의 클라이언트는 공통 인터페이스를 통해 객체와 함께 작동하여 클라이언트 코드를 더 간단하고 읽기 쉽게 만들 수 있습니다. 객체가 정의 된 인터페이스에 준수하는 한 특정 유형의 객체를 알 필요가 없습니다.
설계 패턴 지원 :
전략, 관찰자 및 템플릿 방법 패턴과 같은 많은 설계 패턴은 일반적인 설계 문제에 대한 유연하고 모듈 식 솔루션을 제공하기 위해 다형성에 크게 의존합니다.