close
دانلود فیلم
اشاره گر

چندريختی در C++ توسط توابع مجازی پياده سازی می شود. تابع مجازی تابع عضوی است که انتظار می رود در کلاس های مشتق شده دوباره تعريف شود. درک چندريختی بدون استفاده از توارث و انتزاع غيرممکن است.

تابع مجازی
اشاره گر به نوع پايه و مشتق شده
کلاس های مجرد و توابع مجازی محض
سازنده ها و مخرب ها درچندريختی


چندريختی (polymorphism) يکی از ويژگی های زبان های شیءگراست. به واسطه چندريختی توابع می توانند به شيوه های مختلف پياده سازی شوند ولی از طريق يک اسم يکسان در دسترس قرار بگيرند.

چندريختی در ++C به دو شکل پشتيبانی می شود؛ در زمان کامپايل و در زمان اجرا. سربارگذاری توابع و عملگرها نمونه هائی از چندريختی در زمان کامپايل هستند. چندريختی در زمان اجرا با تلفيق وراثت و توابع مجازی حاصل می شود.

محاسبات روی اشاره گر

عملیات جمع، تفریق، افزایش و کاهش را می توان روی متغيرهای اشاره گر انجام داد. چون اشاره گر آدرسی در حافظه است وقتی محاسباتی روی آن انجام می گیرد رفتار متفاوتی نشان می دهد. وقتی عمل جمع عددی با متغير اشاره گر صورت می گيرد اشاره گر به اندازه حاصلضرب عدد در تعداد بایت های نوع داده ای که اشاره می کند جلو می رود. همين برای عمل تفريق هم صدق می کند. اگر مقداری از متغير اشاره گر کم شود در محاسبات تعداد بايت های نوع داده محسوب می شود.

عملگر افزایش (++) مقدار متغیر را یکی اضافه می کند در حالیکه متغير اشاره گر را به تعداد بایت های نوع داده آن حرکت می دهد. اگر یک اشاره گر به عدد float دارید چون نوع float چهار بایت دارد با افزایش اشاره گر 4 واحد به آن اضافه می شود. بنابراین به 4 بایت بعدی حافظه اشاره می کند و دیگر به همان 4 بایت قبلی اشاره نمی کند.


مثال. اگر int را چهاربايت درنظر بگيريم، اشاره گر p هشت بايت به جلو حرکت می کند.

int a;
int p;
p=&a;
p=p+2;


عمل ديگری که روی اشاره گر ها انجام می شو تفاضل است. می توان مقدار دو اشاره گر را از هم کم کرد و فاصله بين آنها را بدست آورد.


مثال. اگر ptr1 و ptr2‌ هر دو اشاره گر باشند عبارت زير اختلاف فاصله آنها را می دهد.

ptr1 - ptr2


نکته. اگر اشاره گر به محل ناشناخته ای از حافظه حرکت کند و عملی روی آن انجام دهید ممکن است عملیات برنامه های دیگر کامپیوتر را با اشکال مواجه کنید.

مقايسه دو متغير اشاره گر با هم تنها زمانی معتبر است که هردو به يک نوع داده اشاره کنند.


مثال. عبارت زير زمانی درست است که اشاره گر ptr1 به آدرسی قبل از ptr2 اشاره کند.

ptr1 < ptr2


توجه کنيد که عمل‍يات ضرب و تقسیم روی یک اشاره گر انجام نمی گيرد و باعث بروز خطای کامپايلر می شود.

حافظه پویا

برای درک بهتر اشاره گرها نیاز است درباره نحوه ذخیره اطلاعات درحافظه بیشتر بدانید. حافظه RAM شامل مجموعه ای از محل های ذخیره سازی است که هر محل توسط یک آدرس منحصر بفرد مشخص می شود. وقتی برنامه ای را اجرا می کنید کد برنامه (دستورالعمل های زبان ماشین برنامه) و داده هائی که برنامه با آنها کار می کند در حافظه قرار می گیرند. اگر متغیری در برنامه تعریف شده باشد کامپایلر محلی از حافظه را برای آن کنار گذاشته آدرس آنرا به اسم متغیر مربوط می کند. بنابراین وقتی در برنامه از اسم متغیر استفاده می شود اتوماتیک به آدرس موردنظر مراجعه می شود.

اشاره گرها وقتی نقش ایفا می کنند که بخواهیم از حافظه پویا (يا heap) استفاده کنیم. ناحيه Heap فضای آزاد حافظه است که در اخت‍يار هيچ برنامه ای نيست و می تواند به صورت پويا استفاده می شود، يعنی در حين اجرای برنامه در صورت نياز اختصاص داده می شود و هنگامی که ديگر به آن احتياج نباشد آزاد می شود.

دستورات new و delete برای تخصيص و بازپس گيری حافظه هنگام کار با حافظه پويا استفاده می شوند.

دستور new فضائی از حافظه آزاد را به برنامه اختصاص می دهد. میزان فضای موردنیاز توسط نوع داده ای که بعد از دستور ذکر می شود تعیین می شود. اگر دستور موفق باشد اشاره گری به فضای گرفته شده را برمیگرداند. اگر شکست بخورد مقدار NULL را برمیگرداند.

بعد از اینکه کار با حافظه پویا باید حافظه گرفته شده توسط دستور delete پس داده شود. به این ترتیب حافظه می تواند مجدد توسط برنامه های دیگر استفاده شود.


مثال.

IntPtr = new int;
if (IntPtr == NULL) {
   cerr << "Could not allocate sufficient space" << endl;
   exit(1);
   }
*IntPtr = 55;
delete IntPtr;
IntPtr = 0;


بعد از delete یک اشاره گر آترا با مقدار 0 پر کنید تا تصادفا آن را دوباره استفاده نکنید.

اگر فضا های گرفته شده از حافظه آزاد پس داده نشود و برنامه خاتمه پیدا کند برنامه اصطلاحا دارای مشکل memory leak است. میزان حافظه موجود یعد از اجرای برنامه کمتر از قبل از اجرای آن است. مگراینکه کامپیوتر راه اندازی مجدد شود. بنابراین سعی کنید همیشه حافظه های گرفته شده را آزاد کنید.

دستورات new و delete دو حالت دارند؛ برای آرا‍یه ها ا‍ن دو دستور به صورت زیر استفاده می شوند.

new[]();
delete[]();


مثال. برنامه زیر از حافظه پویا استفاده می کند. به آرایه a به اندازه 10 عدد صح‍یح حافظه اختصاص داد ه می شود. به b عددی صحیحی اختصاص می دهد با مقدار اولیه 89.

#include <iostream.h>
int main() {
   int * a= new int[10];
   int * b=new int(89) ;
   cout << "*b=" << *b << endl;
   *(a+5)=9;
   cout << "a[5]=" << *(a+5) << endl;
   delete [] a;
   delete b;
   return 0;
}


نکته. برای هر دستور new یک دستور delete باید باشد.
نکته. بررسی کنید دستور new خطا یا NULL برنگردانده باشد.
نکته. برای آرایه ها [] در دستورات new و delete لازم است.
نکته. توابع ()malloc و ()free معادل دستورات new و delete هستند.

به کانال تلگرام سایت ما بپیوندید