Принципы организации позднего связывания

Полиморфизм основывается на возможности включения в данные объекта информации о методах их обработки (в виде указателей на функции). Будучи доступным в некоторой точке программы, даже при отсутствии полной информации о его типе, он всегда может корректно вызвать свойственные ему методы.
Полиморфной называется функция, независимо определенная в каждом из группы производных классов и имеющая в них общее имя. Полиморфная функция обладает тем свойством, что при отсутствии полной информации о том, объект какого из производных классов в данный момент обрабатывается, она тем не менее корректно вызывается в том виде, в каком она была определена для данного конкретного класса. Практический смысл полиморфизма заключается в том, что он позволяет посылать общее сообщение о сборе данных любому классу, причем и родительский класс, и классы-потомки ответят на сообщение соответствующим образом, поскольку производные классы содержат дополнительную информацию. Программист может сделать регулярным процесс обработки несовместимых объектов различных типов при наличии у них такого полиморфного метода.
Полиморфный метод в Си++ называется виртуальной функцией, позволяющей получать ответы на сообщения, адресованные объектам, точный вид которых неизвестен. Такая возможность является результатом позднего связывания.
При позднем связывании адреса определяются динамически во время выполнения программы, а не статически во время компиляции, как в традиционных компилируемых языках, в которых применяется раннее связывание. Сам процесс связывания заключается в замене виртуальных функций на адреса памяти.
Виртуальные функции определяются в родительском классе, а в производных классах происходит их доопределение и для них создаются новые реализации. При работе с виртуальными функциями сообщения передаются как указатели, которые указывают на объект вместо прямой передачи объекту. Виртуальные функции используют таблицу для адресной информации, которая инициализируется на этапе выполнения при помощи конструктора.
Для виртуального метода осуществляется и возможно только позднее связывание, т.е. привязка осуществляется на этапе выполнения. (Раннее связывание - привязка действия к объекту осуществляется на этапе компиляции.)

Виртуальной функцией может быть только нестатическая компонентная функция. Виртуальной не может быть глобальная функция.
Чтобы компонент класса был в единственном экземпляре и не тиражировался при создании каждого нового объекта, он должен быть определен в классе как статический. Различие между вызовом статического метода и динамического заключается в том, что в первом случае компилятору заранее известна связь объекта с методом и он устанавливает ее на этапе выполнения компиляции.

1. Приоритет переменных с файловой и локальной областями действия. Операция уточнения области действия.

В Visual C/C++ имеется четыре спецификатора класса памяти:

auto

register

static

extern

Спецификатор класса памяти может предшествовать объявлениям переменных и функций, указывая компилятору, как следует хранить переменные в памяти и как получать доступ к переменным или функциям. Переменные, объявленные со спецификаторами auto или register, являются локальными, а со спецификаторами static и extern — глобальными. Память для локальной переменной выделяется заново всякий раз, когда выполнение программы достигает блока, в котором объявлена переменная, и удаляется по завершении выполнения этого блока.

Память для глобальной переменной выделяется один раз при запуске программы и удаляется по завершении программы.

Указанные четыре спецификатора определяют также область видимости переменных и функций, т.е. часть программы, в пределах которой к идентификатору можно обратиться по имени. На область видимости переменной и функции влияет место ее объявления в программе. Если объявление расположено вне любой функции, то говорят о внешнем уровне объявления. Если же оно находится в теле функции, то говорят о внутреннем уровне объявления.

Смысл спецификаторов класса памяти несколько различается в зависимости от того, дается ли объявление переменной или функции и на внешнем или внутреннем уровне объявляется данный идентификатор.

Область видимости глобальной переменной распространяется до конца файла. Обращение к переменной не может находиться выше той строки, где она была объявлена.