NESNEYE Y

1
NESNEYE YÖNELIK PROGRAMLAMASANAL
FONKSIYONLARVE ÇOK BIÇIMLILIK
Özlem AYDIN Trakya Üniversitesi Bilgisayar
Mühendisligi Bölümü
Not Bu sunumda Doç. Dr. Yilmaz KILIÇASLANin
Nesneye Yönelik Programlama dersi sunumlarindan
faydalanilmistir.
2
GIRIS

• C, hem derleyici-zamanli hem de çalisma-zamanli
  çok biçimliligi destekler.
• Derleyici-zamanli çok biçimlilik fonksiyonlarin
  veya operatörlerin asiri yüklenmesi yoluyla
  gerçeklestirilir.
• Çalisma-zamanli çok biçimlilik ise kalitim ve
  sanal fonksiyon mekanizmalari araciligiyla
  gerçeklestirilir.

3
SINIF HIYERARSISI

• Dört sinif arasinda tanimlamis oldugumuz kalitim
  iliskisi sematik olarak asagidaki gibi
  gösterilebilir

4
TEMEL VE TÜRETILMIS SINIFLAR ARASINDA DÖNÜSÜM - 1

• Bir satis elemaninin ayni zamanda bir ücretli
  çalisan olmasi nedeniyle, bir UcretliCalisan
  nesnesine ihtiyaç duydugumuz zaman bir
  SatisElemani nesnesi kullanabiliyor olmamiz
  anlamli olacaktir. Bu tarz bir iliskiyi
  desteklemek için, C örtük olarak bir türetilmis
  sinif nesnesini bir temel sinif nesnesine
  dönüstürür
• UcretliCalisan isci
• SatisElemani satici( Ali Uzun )
• isci satici //SatisElemani gt UcretliCalisan
• //turetilmis gt temel
• Ters yönlü bir atama kabul edilmeyecektir
• satici isci // Error cannot convert

5
TEMEL VE TÜRETILMIS SINIFLAR ARASINDA DÖNÜSÜM - 2

• Benzer sekilde, türetilmis bir sinif nesnesine
  isaret eden bir isaretçi örtük olarak bir temel
  sinif nesnesine isaret eden bir isaretçiye
  dönüstürülebilir
• Calisan cPtr
• UcretliCalisan isci( Oya Kiper )
• SatisElemani satici( Ali Uzun )
• Yonetici mudur( Mehmet Demir )
• cPtr isci //UcretliCalisan gt Calisan
• cPtr satici //SatisElemani gt Calisan
• cPtr mudur //Yonetici gt Calisan

6
TEMEL VE TÜRETILMIS SINIFLAR ARASINDA DÖNÜSÜM - 3

• Bir nesneye isaretçi ile referansta bulunuldugu
  zaman hangi eleman fonksiyonun çagrilacagini
  isaretçinin tipi belirler. Eger bir türetilmis
  sinif nesnesine bir temel sinif isaretçisi ile
  isaret ederseniz yalnizca temel sinifa ait
  fonksiyonlari çagirabilirsiniz
• SatisElemani satici( Ali Uzun )
• SatisElemani sPtr
• UcretliCalisan uPtr
• sPtr satici
• uPtr satici
• uPtr-gtsureBelirle(40.0) //UcretliCalisan
• sPtr-gtucretBelirle(6.0) //UcretliCalisan
• uPtr-gtsatislariBelirle(1000.0) //Error
• sPtr-gtsatislariBelirle(1000.0) //SatisElemani
• sPtr-gtkomisyonBelirle(0.05) //SatisElemani
• float taban, toplam
• taban uPtr-gtodemeHesapla() //UcretliCalisan
• toplam sPtr-gtodemeHesapla() //SatisElemani

7
TEMEL VE TÜRETILMIS SINIFLAR ARASINDA DÖNÜSÜM - 4

• Türetilmis bir sinif isaretçisinin bir temel
  sinif isaretçisine dönüstürülebilmesi, örnegin,
  bir çalisanlar toplulugu olusturmamiza imkan
  verebilir
• class PersonelListesi
• public
• PersonelListesi()
• ekle( Calisan yeniPer )
• //

8
TEMEL VE TÜRETILMIS SINIFLAR ARASINDA DÖNÜSÜM - 5

• PersonelListesi bolum1
• UcretliCalisan ucretliPtr
• SatisElemani saticiPtr
• Yonetici yoneticiPtr
• // Yeni nesneler için bellek talebi
• ucretliPtr new UcretliCalisan(Ayse Suer )
• saticiPtr new SatisElemani( Ali Demir )
• yoneticiPtr new Yonetici( Mehmet Yilmaz )
• // Listeye ekleme
• bolum1.ekle( ucretliPtr )
• bolum1.ekle( saticiPtr )
• bolum1.ekle( yoneticiPtr )
• Buradaki sorun her nesne yalnizca genel bir
  Calisan düzeyinde isleme tabi olabilir.

9
SANAL FONKSIYONLAR (sentaks)

• Sanal fonksiyon temel bir sinifta bildirimi
  yapilan fakat türetilmis bir sinifta yeniden
  tanimlanmasini bekledigimiz bir eleman
  fonksiyondur.
• Bir sanal fonksiyon bildirimi temel siniftaki
  eleman fonksiyon bildiriminin öncesine virtual
  anahtar sözcügünü yerlestirerek gerçeklestirilir.
• Global fonksiyonlar, arkadas fonksiyonlar ve
  statik eleman fonksiyonlar sanal fonksiyon
  olamazlar.
• virtual anahtar sözcügü, türetilmis siniflardaki
  bildirimler ya da sinif disinda tanimlanmis sanal
  fonksiyonlar için gerekli degildir bir sanal
  fonksiyonun türetilmis siniflardaki versiyonlari
  örtük olarak sanal bildirimlidirler.
• Türetilmis siniftaki sanal fonksiyon bildiriminde
  ya da sinif disindaki sanal fonksiyon taniminda
  virtual anahtar sözcügünü kullanmak derleyici
  tarafindan bir hata olarak yorumlanmaz.

10
SANAL FONKSIYONLAR (semantik)

• Normal bir erisimde, sanal fonksiyonlar diger
  bütün sinifa ait eleman fonksiyonlar gibi
  davranirlar. Fakat, sanal fonksiyonlari önemli
  kilan ve çalisma zamanli çok biçimliligi
  desteklemesini saglayan bir isaretçi ya da
  referans ile erisilmeleri halindeki
  davranislaridir.
• Eger bir temel sinif isaretçisi ya da referansi
  bu temel siniftan türetilmis bir sinifin
  nesnesine isaret ediyorsa / referansta
  bulunuyorsa, siradan fonksiyonlarda olmasini
  bekledigimizin tersine, C sanal bir fonksiyonun
  hangi versiyonunu çagiracagina nesneye bakarak
  karar verir.
• Bu karar çalisma zamaninda gerçeklestirilir.
• Dolayisiyla, farkli nesnelere isaret edildiginde
  / referansta bulunuldugunda fonksiyonun farkli
  versiyonlari çalistirilacaktir.

11
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• //Sanal odemeHesapla fonksiyonlu calisan sinif
  hiyerarsisi
• class Calisan
• public
• Calisan( const char nm )
• char isimSoyle() const
• virtual float odemeHesapla() const
• virtual Calisan()
• private
• char isim30
• class UcretliCalisan public Calisan
• public
• UcretliCalisan( const char nm )
• void ucretBelirle( float ucrt )
• void sureBelirle( float st )
• float odemeHesapla() const // sanal (ortuk)
• private
• float ucret

12
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• class SatisElemani public UcretliCalisan
• public
• SatisElemani( const char nm )
• void komisyonBelirle( float kom )
• void satislariBelirle( float satislar )
• float odemeHesapla() const // sanal (ortuk)
• private
• float komisyon
• float satisMiktari
• class Yonetici Calisan
• public
• Yonetici( const char nm )
• void maasBelirle( float maas )
• float odemeHesapla() const // sanal (ortuk)
• private
• float haftalikMaas

13
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• Her sinifin kendisine ait odemeHesapla
  fonksiyonunun tanimi degismeden kalabilir. Fakat,
  temel sinifa eklenen odemeHesapla fonksiyonu için
  bir tanim gerekmektedir
• float CalisanodemeHesapla() const
• cout ltlt Hesaplama islemi tanimlanmamis\n
• return 0.0
• Bu fonksiyon eger salt bir Calisan nesnesi
  kullanildiginda ya da türetilmis siniflardan bir
  tanesi kendi odemeHesapla fonksiyonunu
  tanimlamamis ise çagrilir.

14
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• // Bir Calisan isaretcisi ile odemeHesapla
  cagrimi
• Calisan cPtr
• float ucret
• cPtr isci
• ucret cPtr-gtodemeHesapla() //UcretliCalisan
• cPtr satici
• ucret cPtr-gtodemeHesapla() //SatisElemani
• cPtr mudur
• ucret cPtr-gtodemeHesapla() //Yonetici
• Eger odemeHesapla sanal bildirimli olmasaydi,
  her fonksiyon çagrimi, 0.0 degerini döndüren
  CalisanodemeHesapla fonksiyonunu
  çalistiracakti. Fakat, verilen çagrimlarin ayni
  olmasina ragmen çalistirilacak fonksiyonlar
  farkli olacaktir.

15
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• // Bir baska ornek
• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class temel
• public
• virtual void sanalFonk()
• cout ltlt Temel sinif sanalFonk\n
• class turetilmis1 public temel
• public
• void sanalFonk()
• cout ltlt Turetilmis sinif1 sanalFonk\n
• class turetilmis2 public temel
• public
• void sanalFonk()

16
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• int main()
• temel p, b
• turetilmis1 d1
• turetilmis2 d2
• p b
• p-gtsanalFonk()
• p d1
• p-gtsanalFonk()
• p d2
• p-gtsanalFonk()
• return 0
• Program çiktisini belirleyiniz.

17
SANAL FONKSIYONLAR (örnek)

• Program çiktisi
• Temel sinif sanalFonk
• Turetilmis sinif1 sanalFonk
• Turetilmis sinif2 sanalFonk
• Normal yolla sanal fonksiyon çagrimi
• d2.sanalFonk // turetilmis2sanalFonk

18
SANAL FONKSIYONLAR ve REFERANSLAR - 1

• // Temel sinif referansi ile sanal fonksiyon
  erisimi
• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class temel
• public
• virtual void sanalFonk()
• cout ltlt Temel sinif sanalFonk\n
• class turetilmis1 public temel
• public
• void sanalFonk()
• cout ltlt Turetilmis sinif1 sanalFonk\n
• class turetilmis2 public temel
• public
• void sanalFonk()

19
SANAL FONKSIYONLAR ve REFERANSLAR - 2

• // Temel sinif referansini parametre alan
  fonksiyon
• void f(temel r)
• r.sanalFonk()
• int main()
• temel b
• turetilmis1 d1
• turetilmis2 d2
• f(b)
• f(d1)
• f(d2)
• return 0
• Program çiktisini belirleyiniz.

20
SANALLIK KALITIMLA AKTARILIR - 1

• Sanal bir fonksiyon kalitildiginda, sanal dogasi
  da kalitilir
• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class temel
• public
• virtual void sanalFonk()
• cout ltlt Temel sinif sanalFonk\n
• class turetilmis1 public temel
• public
• void sanalFonk()
• cout ltlt Turetilmis sinif1 sanalFonk\n
• class turetilmis2 public turetilmis1
• public

21
SANALLIK KALITIMLA AKTARILIR - 2

• int main()
• temel p, b
• turetilmis1 d1
• turetilmis2 d2
• p b
• p-gtsanalFonk()
• p d1
• p-gtsanalFonk()
• p d2
• p-gtsanalFonk()
• return 0
• Bu kez, turetilmis2 adli sinif temel adli
  siniftan degil turetilmis1 adli siniftan
  türetilmistir ama sanalFonk yine sanal kalmistir.
  Program çiktisini belirleyiniz.

22
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 1

• Eger türetilmis bir sinif sanal bir fonksiyonu
  yeniden tanimlamaz ise bu sinifin bir nesnesi
  sanal fonksiyona erismek istediginde temel sinif
  tarafindan tanimlanan versiyon kullanilir
• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class temel
• public
• virtual void sanalFonk()
• cout ltlt Temel sinif sanalFonk\n
• class turetilmis1 public temel
• public
• void sanalFonk()
• cout ltlt Turetilmis sinif1 sanalFonk\n
• class turetilmis2 public temel
• public

23
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 2

• int main()
• temel p, b
• turetilmis1 d1
• turetilmis2 d2
• p b
• p-gtsanalFonk()
• p d1
• p-gtsanalFonk()
• p d2
• p-gtsanalFonk()
• return 0
• Program çiktisini belirleyiniz.

24
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 3

• Program çiktisi
• Temel sinif sanalFonk
• Turetilmis sinif1 sanalFonk
• Temel sinif sanalFonk
• Yukaridaki program genel bir kuralin özel bir
  durumunu örneklemektedir. Kalitim, Cda
  hiyerarsik olarak tanimlandigi için, sanal
  fonksiyonlar da hiyerarsik olmalidir. Bu ise,
  eger türetilmis sinif sanal fonksiyonu yeniden
  tanimlamis ise tersinden hiyerarsik siralamada
  ilk yeniden tanimlanmis fonksiyonun kullanilacagi
  anlamina gelir (bkz. bir sonraki örnek).

25
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 4

• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class temel
• public
• virtual void sanalFonk()
• cout ltlt Temel sinif sanalFonk\n
• class turetilmis1 public temel
• public
• void sanalFonk()
• cout ltlt Turetilmis sinif1 sanalFonk\n
• class turetilmis2 public turetilmis1
• public
• // sanalFonk() yeniden tanimlanmamis.

26
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 5

• int main()
• temel p, b
• turetilmis1 d1
• turetilmis2 d2
• p b
• p-gtsanalFonk()
• p d1
• p-gtsanalFonk()
• p d2
• p-gtsanalFonk()
• return 0
• Program çiktisini belirleyiniz.

27
SANAL FONKSIYONLAR HIYERARSIKTIR - 6

• Program çiktisi
• Temel sinif sanalFonk
• Turetilmis sinif1 sanalFonk
• Turetilmis sinif1 sanalFonk

28
SAF SANAL FONKSIYONLAR - 1

• Birçok durumda temel siniftaki sanal fonksiyon
  için anlamli bir tanim bulunmayabilir. Bu
  durumlarda saf sanal fonksiyonlar (pure virtual
  functions) kullanilir.
• Saf sanal fonksiyon temel sinifta tanimi olmayan
  sanal fonksiyondur ve bildiriminin genel formu
  asagidaki gibidir
• virtual tip fonksiyon-ismi(parametreler) 0
• Saf sanal fonksiyon türetilmis bütün siniflarda
  yeniden tanimlanmalidir. Aksi, derleyici-zamanli
  hataya yol açar.
• En az bir saf sanal fonksiyon içeren sinifa soyut
  (abstract) sinif denir.
• Soyut siniflara ait nesne yaratilamaz ama soyut
  siniflara isaret eden isaretçiler ya da
  referansta bulunan referanslar yaratilabilir.

29
SAF SANAL FONKSIYONLAR - 2

• include ltiostreamgt
• using namespace std
• class sayi
• protected
• int deger
• public
• void degerBelirle(int i) deger i
• virtual void goruntule() 0
• class hexTip public sayi
• public
• void goruntule() cout ltlt hex ltlt deger ltlt
  \n
• class desTip public sayi
• public
• void goruntule() cout ltlt deger ltlt \n

30
SAF SANAL FONKSIYONLAR - 3

• int main()
• desTip d
• hexTip h
• oktTip o
• d.degerBelirle(20)
• d.goruntule() // 20
• h.degerBelirle(20)
• h.goruntule() // 14
• o.degerBelirle(20)
• o.goruntule() // 24
• return 0

31
SANAL YIKICI FONKSIYONLAR

• Problem Dinamik olarak yaratilmis nesneleri
  delete operatörü ile yok etmek potansiyel bir
  problem kaynagidir. Eger delete bir temel sinif
  isaretçisine uygulaniyorsa, isaretçi türetilmis
  bir sinifin nesne isaret ediyor bile olsa,
  derleyici temel sinifin yikici fonksiyonunu
  çagiracaktir.
• Çözüm Bu sorun temel sinifin yikici fonksiyonunu
  sanal yaparak çözülür. Bu seklide, türetilmis
  siniflarin yikici fonksiyonlari da sanal yapilmis
  olacaktir ve böylelikle delete operatörü temel
  sinif isaretçisine uygulandiginda ilgili yikici
  fonksiyon çagrilacaktir.
• Ilke olarak sanal fonksiyon içeren bir sinif
  yazildiginda, sanal bir yikici fonksiyon da
  tanimlanmalidir.
• Yikici fonksiyonlarin aksine, yapici fonksiyonlar
  sanal olarak tanimlanamaz.