C++ moderno e alternativas em C

Polimorfismo em C++ e tabelas de ponteiros para função em C

Nesta lição, você vai chamar a mesma operação em vários tipos de objeto com funções virtuais em C++ e ponteiros para função em C.

Introdução

O polimorfismo dinâmico (dynamic polymorphism) permite que o código chame uma operação comum, como calcular a área, enquanto cada tipo de objeto decide como fazer isso. C++ oferece isso diretamente com funções virtuais (virtual functions), e em C dá para imitar com ponteiros para função.

Pontos importantes

  • Entenda como se faz em C antes de aprender as abstrações de C++.
  • Use RAII e semântica de valor (value semantics) para expressar a posse dos recursos.
  • Prefira as ferramentas com segurança de tipos de C++ a macros e conversões de tipo.

Exemplos de código C e C++

C
Executar →
main.c
#include <stdio.h>

typedef struct Shape Shape;
struct Shape {
    double value;
    double (*area)(const Shape *shape);
};

double square_area(const Shape *shape) {
    return shape->value * shape->value;
}

int main(void) {
    Shape square = {4.0, square_area};
    printf("area=%.1f\n", square.area(&square));
}
Resultado da execução
area=16.0
C++
Executar →
main.cpp
#include <iostream>

struct Shape {
    virtual double area() const = 0;
    virtual ~Shape() = default;
};

struct Square : Shape {
    double side;

    explicit Square(double value) : side(value) {}
    double area() const override { return side * side; }
};

int main() {
    Square square(4);
    const Shape& shape = square;
    std::cout << "area=" << shape.area() << '\n';
}
Resultado da execução
area=16

Comparação entre C e C++

Em C, struct Shape guarda um ponteiro para função area, e cada forma liga sua própria função de área, como square_area. Em C++, as funções virtuais criam esse mesmo mecanismo de escolha automaticamente. A classe base também deve ter um destrutor virtual (virtual destructor) para que excluir um objeto por um ponteiro da classe base seja seguro.

C

C usa convenções de nomes, callbacks, macros e structs com contexto.

C++

C++ oferece abstrações com escopo claro, seguras quanto a tipos e que normalmente não custam nada a mais na execução.

Exercícios práticos

Execute as duas versões e depois mude o código para observar a diferença de segurança que cada linguagem oferece.

  • Escreva primeiro o mecanismo em C e só depois use o recurso equivalente de C++.
  • Troque a liberação manual de recursos por RAII.
  • Verifique se o recurso causa alocações de memória ou chamadas de funções virtuais.

Pratique com um desafio

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