Виртуальный деструктор в C

Статьи » Виртуальный деструктор в C++

В языке программирования C++ деструктор полиморфного базового класса должен объявляться виртуальным. Только так обеспечивается корректное разрушение объекта производного класса через указатель на соответствующий базовый класс.

Рассмотрим следующий пример.

В функции main указателю на базовый класс присваивается адрес динамически создаваемого объекта производного класса Derived. Затем через этот указатель объект разрушается. При этом наличие виртуального деструктора базового класса обеспечивает вызовы деструкторов всех классов в ожидаемом порядке, а именно, в порядке, обратном вызовам конструкторов соответствующих классов.

Вывод программы с использованием виртуального деструктора в базовом классе будет следующим:

Уничтожение объекта производного класса через указатель на базовый класс с невиртуальным деструктором дает неопределенный результат. На практике это выражается в том, что будет разрушена только часть объекта, соответствующая базовому классу. Если в коде выше убрать ключевое слово virtual перед деструктором базового класса, то вывод программы будет уже иным. Обратите внимание, что член данных obj класса Derived также не разрушается.

Когда же следует объявлять деструктор виртуальным? Cуществует правило - если базовый класс предназначен для полиморфного использования, то его деструктор должен объявляться виртуальным. Для реализации механизма виртуальных функций каждый объект класса хранит указатель на таблицу виртуальных функций vptr, что увеличивает его общий размер. Обычно, при объявлении виртуального деструктора такой класс уже имеет виртуальные функции, и увеличения размера соответствующего объекта не происходит.

Если же базовый класс не предназначен для полиморфного использования (не содержит виртуальных функций), то его деструктор не должен объявляться виртуальным.

Виртуальный метод

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии. проверенной 16 мая 2012; проверки требует 21 правка .

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии. проверенной 16 мая 2012; проверки требует 21 правка .

Виртуальный метод (виртуальная функция ) — в объектно-ориентированном программировании метод (функция) класса. который может быть переопределён в классах-наследниках так, что конкретная реализация метода для вызова будет определяться во время исполнения. Таким образом, программисту необязательно знать точный тип объекта для работы с ним через виртуальные методы: достаточно лишь знать, что объект принадлежит классу или наследнику класса, в котором метод объявлен.

Виртуальные методы — один из важнейших приёмов реализации полиморфизма. Они позволяют создавать общий код, который может работать как с объектами базового класса, так и с объектами любого его класса-наследника. При этом базовый класс определяет способ работы с объектами и любые его наследники могут предоставлять конкретную реализацию этого способа. В некоторых языках программирования. например в Java. нет понятия виртуального метода, данное понятие следует применять лишь для языков, в которых методы родительского класса не могут быть переопределены по умолчанию, а только с помощью некоторых вспомогательных ключевых слов. В некоторых же (как, например, в Python ), все методы — виртуальные.

Базовый класс может и не предоставлять реализации виртуального метода, а только декларировать его существование. Такие методы без реализации называются «чистыми виртуальными» (перевод англ.   pure virtual ) или абстрактными. Класс, содержащий хотя бы один такой метод, тоже будет абстрактным. Объект такого класса создать нельзя (в некоторых языках допускается, но вызов абстрактного метода приведёт к ошибке). Наследники абстрактного класса должны предоставить реализацию для всех его абстрактных методов, иначе они, в свою очередь, будут абстрактными классами.

Для каждого класса, имеющего хотя бы один виртуальный метод, создаётся таблица виртуальных методов . Каждый объект хранит указатель на таблицу своего класса. Для вызова виртуального метода используется такой механизм: из объекта берётся указатель на соответствующую таблицу виртуальных методов, а из неё, по фиксированному смещению, — указатель на реализацию метода, используемого для данного класса. При использовании множественного наследования ситуация несколько усложняется за счёт того, что таблица виртуальных методов становится нелинейной.

Пример на C++. иллюстрирующий отличие виртуальных функций от невиртуальных:

В этом примере класс Ancestor определяет две функции, одну из них виртуальную, другую — нет. Класс Descendant переопределяет обе функции. Однако, казалось бы одинаковое обращение к функциям даёт разные результаты. На выводе программа даст следующее:

То есть, для определения реализации виртуальной функции используется информация о типе объекта и вызывается «правильная» реализация, независимо от типа указателя. При вызове невиртуальной функции, компилятор руководствуется типом указателя или ссылки, поэтому вызываются две разные реализации function2(). несмотря на то, что используется один и тот же объект.

Следует отметить, что в С++ можно, при необходимости, указать конкретную реализацию виртуальной функции, фактически вызывая её невиртуально:

для нашего примера выведет Ancestor::function1(). игнорируя тип объекта.

Аналогом в PHP можно считать использование позднего статического связывания.

Язык Object Pascal. использующийся в Delphi, тоже поддерживает полиморфизм. Рассмотрим пример:

Объявим два класса. Предка (Ancestor):

и его потомка (Descendant):

Как видно в классе предке объявлена виртуальная функция — VirtualProcedure. Чтобы воспользоваться достоинствами полиморфизма, её нужно перекрыть в потомке.

Реализация выглядит следующим образом:

Посмотрим как это работает:

Заметьте, что в разделе var мы объявили два объекта MyObject1 и MyObject2 типа TAncestor. А при создании MyObject1 создали как TAncestor. а MyObject2 как TDescendant. Вот что мы увидим при нажатии на кнопку BitBtn1 :

1. Ancestor static procedure.
2. Ancestor virtual procedure.
3. Ancestor static procedure.
4. Descendant override procedure.

Для MyObject1 все понятно, просто вызвались указанные процедуры. А вот для MyObject2 это не так.

Вызов MyObject2.StaticProcedure; привел к появлению «Ancestor static procedure.». Ведь мы объявили MyObject2: TAncestor. поэтому и была вызвана процедура StaticProcedure; класса TAncestor .

А вот вызов MyObject2.VirtualProcedure; привел к вызову VirtualProcedure; реализованной в потомке( TDescendant ). Это произошло потому, что MyObject2 был создан не как TAncestor. а как TDescendant. MyObject2 := TDescendant.Create;. И виртуальный метод VirtualProcedure был перекрыт.

В Delphi полиморфизм реализован с помощью так называемой виртуальной таблицы методов (или VMT).

Достаточно часто виртуальные методы забывают перекрыть с помощью ключевого слова override. Это приводит к закрытию метода. В этом случае замещения методов в VMT не произойдет и требуемая функциональность не будет получена.

Эта ошибка отслеживается компилятором, который выдаёт соответствующее предупреждение.

Пример виртуального метода на C#. В примере используется ключевое слово base. предоставляющая доступ к методу a() родительского (базового) класса A .

Бывает необходимо вызвать метод предка в перекрытом методе.

Объявим два класса. Предка(Ancestor):

и его потомка (Descendant):

Обращение к методу предка реализуется с помощью ключевого слова «inherited»

Стоит помнить, что в Delphi деструктор должен быть обязательно перекрытым — «override» — и содержать вызов деструктора предка

В языке C++ не нужно вызывать конструктор и деструктор предка, деструктор должен быть виртуальным. Деструкторы предков вызовутся автоматически. Чтобы вызвать метод предка, нужно явно вызвать метод:

Для вызова конструктора предка нужно указать конструктор:

Несмотря на то, что в классе B отсутствует метод get(). его можно позаимствовать у класса A. при этом результат работы этого метода вернет вычисления для B::function() !

ВИРТУАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ: ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ

В статье рассмотрено понятие виртуального музея, его особенности и задачи. На основе примеров успешной реализации виртуального музея приводятся доказательства того, что виртуальные музеи обладают большим образовательным и просветительским потенциалом и существуют примеры успешной реализации виртуальных музеев и интернет-ресурсов, систематизирующих информацию о них.

В нынешнем обществе весьма значительно стоит проблема сбережения культурного наследия, так как от этого во многом зависит перспектива страны, а также семей и подрастающего поколения. И, безусловно, сложно представить различную деятельность в отсутствии такого условия, как информационное обеспечение.

Понятие «виртуальный музей» содержит в себе собрание разного рода Web-страниц. Они обязаны размещаться на одном или нескольких Web-серверах. Подобные странички содержат в себе сборники и фотографии экспонатов из разнообразных художественных собраний. Такого рода виртуальный музей можно сделать в варианте каталога (плоский). Есть еще один вид, когда «гость» способен проделать путь по залам или комнатам и любоваться экспонатом со всех сторон (трехмерным). «Гость» такого музея может самостоятельно выбрать любой понравившиеся ему объект, посмотреть его, а также при желании сохранить к себе на компьютер [5]. На сегодняшний день это прекрасный способ решить проблему объединения новейших технологий и культуру. Виртуальный музей – это хорошая возможность обратиться к прошлому через настоящее по-новому.

Изучения с точки зрения науки согласно данному вопросу имеют важность, так как культура сегодня большая ценность [6].

Виртуальный музей (или веб-сайт-музей) – тип веб-сайта, который специализирован с целью экспозиции музейных материалов. Все материалы, которые могут быть презентованы в подобном музеи обладают различным характером и видом:

1. Предметы искусства;
2. Исторические артефакты;
3. Виртуальные коллекции;
4. Фамильные реликвии и др.

Виртуальные музеи с поддержкой интернет-технологий имеют все шансы решать классические музейные трудности (хранение, безопасность, обеспечение широкого, быстрого и легкого доступа к экспонатам).

Отличие подобных музеев от простых выставок фотографий в том, что в способностях музея существует формирование виртуального тура, обширные способности в поиске любых данных об экспонатах.

В 1991 году возникли первоначальные виртуальные музеи, основанные в варианте веб-сайтов. Они считались индивидуальными сайтами настоящих музеев. Однако с расширением способностей интернет-технологий начали возникать и индивидуальные вебсайт-музеи. К такому музею принадлежит «онлайн-Лувр», открытый в 1994 году французским студентом Николя Пьошем.

Существуют следующие функции виртуального музея:

• коммуникативная;
• культурно-просветительская;
• обучающая;
• мотивационная [7].

Виртуальный музей возможно применять с целью проведения виртуальных экскурсий, состязаний, различных акций. Самая существенная доля сетевых ресурсов – это взаимодействие, что немаловажно в настоящее время для молодого поколения.

Первое место музейной работы в сетевой сфере достается коммуникационному элементу. «Виртуальный музей – не монумент, а центр общения. Он дает возможность любому человеку отыскать путь к новым территориям знания, навыкам и выражения» [5].

Для того чтобы создать виртуальный музея, достаточно чтобы в наличии были необходимое техническое оборудование (компьютерная техника, выход в Интернет) и подготовленный персонал (историк, музеевед, IT-специалист). На сегодняшний день любое просветительское учреждение, а кроме того разные компании, в том числе и туристические в нашем государстве обладают подобным техническим оборудованием. То, что относится к сотрудникам, то имеются специализированные общественные планы, где обучают работе с такой техникой. Здесь трудятся специально обученный персонал, который заинтересован в данном процессе. При этом организация деятельности при наличии сегодня различных форм работы в детской и молодежной среде, таких как виртуальный музей, позволяет увеличить мотивацию участия молодого поколения к приобщению к культурному наследию, социально-значимой, проектной, исследовательской деятельности.

В современном обществе научно-технические музеи добились значительной степени. Они показали всю силу технических достижений.

Подобные музеи демонстрируют себя с наилучшей стороны, так как дают возможности для формирования общества.

Задачи, которые стоят перед нами в процессе создания музея, состоят в следующем:

1. Распределить информационные документы (музейные экспонаты и материалы);
2. Определить принципы формирования виртуального музейного фонда;
3. Выявить набор интерфейсов доступа к документам музея;
4. Сформулировать требования к лингвистическому процессору системы;
5. Определить порядок формирования онтологии музея, словарей, тезаурусов, классификаторов, каталогов и других информационных структур.
6. Сформировать базовые информационные структуры для представления документов и музейных материалов (экспонатов);
7. Разработать архитектуру распределенной информационной системы, способной устойчиво и непрерывно функционировать в глобальной сети.
8. Разработать компоненты программного обеспечения для поддержки функционирования распределенной системы.
9. Провести наполнение базы данных документами (музейными материалами);
10. Разработка технологии создания распределенных информационных систем, которые предназначены для хранения и отображения разнородной информации. Также они предназначены для системы представления электронных коллекций научно-технической тематики [1].

Необходимо выделить, что электронные бумаги (экспонаты) музея обладают различным видом: это базы (таблицы) данных и идеографическая сведения (описания, книги и заметки), изображения (фотографии) и видеоматериал, аудиосведения, библиографическая информация, перечни информации, модели и модельные данные. Подобные средства принадлежат к разным учреждениям и организациям. А институты выполняют независимую политику в отношении их применения и публичного доступа к ним.

Для того чтобы музей устойчиво функционировал, следует отметить ряд свойств:

1. Узлы системы должны обеспечивать автономное функционирование;
2. Выход из строя некоторых узлов системы не должен влиять на работу узла, на котором нет отказов;
3. Все узлы должны рассматриваться как равные;
4. Система должна обладать свойством «прозрачности расположения». Пользователь не должен знать о физическом месте размещения необходимой ему информации [2].

Сегодня можно осуществить отличную идею для того, чтобы реализовать подобные системы. Это – www сервис Интернет. Это простой и эффективный способ организации сетевого доступа к информационным ресурсам различного характера. В технологической среде возможно построение распределенной информационной системы со сквозным поиском и единым для всех подсистем интерфейсами.

Научно-техническая база «Виртуального музея» – применения методов формирования электронных коллекций в рамках распределенных информативных концепций и электронных коллекций. Подобная методика представляет вероятность держать данные отдельно, сформировать презентацию данных, распределить доступ к информационным ресурсам.

Одной из более эффективных технологий визуализации музейных экспозиций считается методика формирования виртуальных панорам (синонимы: 3D-панорамы, круглые панорамы, 360-градусные фотопанорамы). Это настоящий метод демонстрации фотографий объемного пространства. Отличить такую панораму от обычной панорамной фотографии, которую можно поместить в рамку, вложить в альбом, напечатать на странице книги или журнала, можно по главному признаку – виртуальная панорама видна на экране компьютера. В один момент на экране появляется лишь доля панорамы, угловые размеры которой, как правило, соответствуют нормальному углу зрения невооруженного глаза. Все без исключения картинки рассматриваются путем мягкого перемещения либо в левую сторону, либо в правую сторону [3].

Панорама с угловым размером 360? называется круговая панорама. Ее отличие в том, что в каждой выбранной направленности, возможно, совершить целый разворот, однако только лишь в горизонтальной плоскости. Это дает возможность реально воспринимать картину. Поэтому такую панораму можно считать моделью реального мира, и назвать «виртуальной реальностью».

Для того чтобы любоваться экспонатом со всех сторон, достаточно только лишь управлять мышью или клавишами. При желании можно посмотреть экспонат подальше, можно его приблизить. Если не нравится экспонат, его можно упустить, а потом вернутся. Можно оглядеться вокруг. Такое достоинство виртуальной панорамы выделяет ее среди других средств визуализации [4].

При этом есть возможность соединить панорамы между собой. Так можно передвигаться от одной панорамы к другой. При наведении курсора мыши на «активную зону» можно любоваться фотографиями, видеороликами. Также можно акцентировать внимание на отдельных предметах панорамы. В случае музейной экспозиции это могут быть отдельные экспонаты, выставочные стенды, а также любая другая информация, на которую необходимо обратить внимание виртуального посетителя. Когда виртуальный посетитель взаимодействует с такой панорамой, он получает много информации об интересующем его экспонате, чем он почитал в книге или пролистал журнал. Так как совокупность всех технологий, при которых существует данная панорама создает эффект присутствия именно в том месте, которое выбрал посетитель.

Главная и ведущая форма подачи информации – виртуальный тур. Это значит объединение виртуальных панорам.

Виртуальный тур, как и 3D-панорамы, включает:

• анимационные объекты;
• звуковое сопровождение;
• мультимедийные элементы.

Такая форма позволяет создать ощущения реального присутствия в залах. Даже если панорамы составлены из отдельно взятых объектов, они предстают перед зрителем совершенно цельным звеном. Также виртуальные туры по музеям и выставкам могут помочь совершить предварительную экскурсию. Посетитель выбирает понравившийся маршрут, и начинает изучать его более глубоко. Такая экскурсия может быть создана на основе фотографий, созданных при реальной съемке и смоделированного 3D-пространства или их комбинации [3].

В современное время технология виртуальных туров широко используется для представления пространства в визуальном мире. Вопрос цельных объектов их разработки требует пристального внимания. Существуют ограничения при организации виртуальных туров:

• поиск информации;
• фильтрация информации;
• систематизация объектов по различным признакам;
• выборка больших объемов данных [1].

Безусловно такие ограничения ставят под сомнение эффективность виртуальных туров при отображении больших объемов информации. Так как в сущности таких туров лежит визуализация пространства, то самым главным фактором является демонстрация информации. Применение технологии виртуальных туров делают так, чтобы в первую очередь интерес для пользователя (научный, эстетический) представляло само пространство со всеми объектами. Комбинирование реальных и смоделированных объектов может быть полезно для воссоздания отдельных объектов и их включения в реальное пространство. В то же время целостность 3D-моделирования доступных для реальной фото- и видеофиксации окружений представляется нам сомнительной.

Дело в том, что при разработке таких туров, не всегда возможно соблюдать ту точность моделирования, которая требуется. Следовательно, пространство, которое подвергается моделированию теряет историческую достоверность. Примером такой ситуации может служить виртуальная экскурсия по смоделированному Мамаеву кургану в Волгограде. В основу создания проекта положена технология трехмерного моделирования VRML. Во время виртуальной экскурсии пользователю предлагается прогуляться по «нарисованному» Мамаеву кургану, подойти к любому из памятников, прочитать информацию о нем. Однако при сравнении этого продукта с виртуальным туром, построенным на основе реальных фотографий Мамаева кургана, становится очевидно, что последний является более достоверным, информативным и имеет большую культурную ценность для пользователя [2].

Примером успешной реализации виртуального музея, основанного на реальных 3D-панорамах, является виртуальный музей «Открытие Кремля» [3]. Он позволяет увидеть Кремль с высоты птичьего полета. Становится возможным прогуляться по его улицам и площадям. Можно посмотреть, как работает часовой механизм курантов, посетить Сенатский и Большой кремлевский дворцы. Побывать также у зданий и территорий, которые отведены под государственные учреждения и службы, обеспечивающие работу Президента России. А ведь они в реальном пространстве являются закрытыми для туристов объектами.

Съемки для данного проекта велись 2 года (2003-2005 гг.). За период съемок многие кадры успели стать многознаменательными – на них запечатлены ныне уже не существующие предметы. Экскурсия по Московскому Кремлю позволяет визуально познакомиться с ним и включает большое количество пояснительной информации в виде текста, фото-, аудио и видеоматериалов. Виртуальный музей «Открытие Кремля» носит информационный характер и не ориентирован на обратную связь с посетителями.

Еще один очень удачный пример виртуального музея – заповедник «Кижи» [4]. Он полностью направлен на посетителя и на обратную связь с ним. Это один из крупных в России музеев под открытым небом. Заповедник «Кижи» – уникальный историко-культурный и природный комплекс, который является значимым объектом культурного наследия народов России. Такой виртуальный музей знакомит посетителей с архитектурными наследием, традиционной культурой, музейными коллекциями, природой Кижского погоста. Посетители могут насладиться прекрасными прямыми трансляциями из музея, видео- и фотоотчетами. Здесь также можно увидеть виртуальные путешествия (виртуальные туры). Они созданы в интересной форме. Познакомят с усадьбой карельского крестьянина, историческими достопримечательностями Петрозаводска, островом Кижи. Представлены интерактивные познавательные игры для детей и взрослых. В «магазине», который находится в «виртуальном музее» по желанию можно приобрести эксклюзивные товары, изготовленные специально для музея-заповедника «Кижи».

Нужно отметить, что в данном музее можно воспользоваться форумом музея. Здесь же представлена полезная информация об организации: график работы, предоставляемые услуги, афиша, мероприятий.

Виртуальные музеи, которые размещены в открытом доступе в интернете решают реальную проблему, которая состоит в доступности мирового культурного наследия. Так как средства коммуникации в интернете развивается, происходит еще один интересный факт – объединение в группы по интересам, даже если они находятся в разных точках нашего мира. Они могут обмениваться информацией, делится впечатлениями, создавать свои проекты. Сегодня есть возможность сказать о виртуальном музейном пространстве, в котором уживаются и действуют виртуальные музеи и сетевые сообщества, связывающие сотрудников музейной сферы и заинтересованных пользователей.

Один из значимых проектов, который направлен на объединение информации, является портал «Музеи России». Цели проекта – популяризация познания о культурном наследии России и общественных институтах сохранения и исследования наследства; развитие сферы, содействующей формированию и кооперации интернет-ресурсов культуры; объединение и регуляризация информационных источников сферы культуры; формирование элементов коммуникации профессионалов области культуры; создание условий с целью развития культурного туризма и дистанционного образования. Ресурс содержит информацию о более чем 3000 музеев и больше является энциклопедией для специалистов, чем источником информации для школьника, просто интересующегося человека или туриста. Сайт перегружен специфической информацией, зачастую не понятной обычному пользователю. Описание многих музеев и экспонатов носит формальный характер. Ориентироваться в информации сложно, интерфейс не всегда логичен и понятен, многие разделы работают нестабильно, техническая реализация сайта морально устарела. На сайте есть форум, что подразумевает создание площадки для общения заинтересованных пользователей, но и он требует срочной модернизации.

Итак, можно сделать вывод о том, что виртуальное музейное пространство позволяет создать условия для свободного доступа широких слоев населения к всемирному историко-культурному наследию. Сложившаяся ситуация доказывает, что виртуальные музеи обладают большим образовательным и просветительским потенциалом, что существуют примеры успешной реализации виртуальных музеев и интернет-ресурсов, систематизирующих информацию о них. Однако успешные проекты реализуются крупными организациями и охватывают лишь музеи, имеющие всемирное значение. Условия для массового внедрения практики создания виртуальных музеев в наше время не созданы. Наше дальнейшее исследование направлено на поиск возможностей создания условий для его реализации, в первую очередь, на примере создания виртуального музейного пространства в одном из регионов России – Вологодской области.

Таким образом, во всем мире научно-технические музеи играют роль символов национальных достижений и торжества национальной технической мощи, подчеркивая особое значение музеев для развития общественного сознания и общества в целом. В настоящий период наиболее популярным методом с целью осуществления такой концепции считается www сервис Интернет, как наиболее простой и продуктивный метод организации сетевого доступа к информационным ресурсам разного характера.

1. Андреев, А.А. Компьютерные и телекоммуникационные технологии в сфере образования / А.А. Андреев //Школьные технологии. – 2011. – № 3. – С. 56-58.
2. Дворко, Н.И. Мультимедиа: творчество, техника, технология / Н.И. Дворко. – Санкт-Петербург: СПбГУП, 2013. – 251 с.
3. Живодерова, В.В. Дипломное проектирование / В.В. Живодерова – Дмитров: ДПК, 2015. – 67 с.
4. Иванова, Г.С. Технология программирования / Г.С. Иванова. – Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. – 320 с.
5. Кононихин, Н.А. Виртуальный музей современного искусства – новая реальность? / Н.А. Кононихин // Русский журнал. – 2011. – № 5. – С. 43-48.
6. Нургалеева, Л.В. Виртуальный музей: новая коммуникационная модель / Л.В. Нургалиева. – Москва: Наука, 2013. – 220 с.
7. Туманова, Е.В. Виртуальный музей как средство распространения культурной и образовательной информации в рамках воспитательного пространства / Е.В. Туманова. – Москва: Просвещение, 2012. – 213 с.