Polimorfismo - BCC 221 - Programação Orientada a Objectos(POO) · I Vamos supor um programa que...

PolimorfismoBCC 221 - Programacao Orientada a Objectos(POO)

Guillermo Camara-Chavez

Departamento de Computacao - UFOPBaseado nos slides do Prof. Marco Antonio Carvalho

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Introducao

I O Polimorfismo e um recurso que nos permite programar“em geral” ao inves de programar especıficamente ;

I Vamos supor um programa que simula o movimento de variosanimais.

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Introducao

I Tres classes representam os animais pesquisados:

I Peixe;

I Sapo;

I Passaro

I Todos herdam da classe Animal

I Contem um metodo mover e a posicao do animal.

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Introducao (cont.)

I Cada classe derivada implementa o metodo mover();

I O programa mantem um vetor de ponteiros para objetosdas classes derivadas da classe Animal

I Para simular o movimento do animal, envia-se a mesmamensagem (mover()) para cada objeto;

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Introducao (cont.)

I Cada objeto respondera de uma maneira diferente;

I A mensagem e enviada genericamente

I Cada objeto sabe como modificar sua posicao de acordo comseu tipo de movimento.

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Introducao (cont.)

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Introducao (cont.)

I Atraves do polimorfismo pode-se projetar e implementarsistemas que sejam facilmente extensıveis

I Novas classes podem ser adicionadas com pouca oumesmo nenhuma modificacao as partes gerais do programa

I As novas classes devem fazer parte da hierarquia de heranca.

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Introducao (cont.)

I Por exemplo, se criarmos uma classe Tartaruga somenteprecisamos implementar:

I a classe e,

I a parte da simulacao que instancia o objeto

I As partes que processam a classe Animal genericamente naoseriam alteradas.

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Outro Exemplo

I Vamos imaginar que temos um programa que controla umjogo que contem as seguintes classes/objetos/elementos

I Marciano;

I Plutoniano;

I RaioLaser;

I NaveEspacial.

I Todos estes objetos sao derivados de uma classeObjetoEspacial

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Polimorfismo

I Para gerenciar os elementos presentes na tela, mantemos umvetor com ponteiros para objetos da classe ObjetoEspacial

I Cada objeto possui um metodo desenhar(), que o imprime natela.

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Polimorfismo (cont.)

I Para atualizar a tela do jogo, e necessario redesenhar todosos seus elementos.

I Enviar a mesma mensagem para cada objeto do vetor

I Metodo desenhar();

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I Metodo desenhar():

I Cada objeto redefine este metodo para suas especificidades;

I A classe ObjetoEspacial determina que as classes derivadas oimplementem.

I Podem ser criadas novas classes para outros elementos dojogo

I O processo de atualizar a tela continuaria o mesmo.

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Outro Exemplo

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Outro Exemplo (cont.)

I Vamos supor um programa que simula diversos animaisemitindo sons.

I Cada personagem emite seu proprio som

I Cada personagem e um objeto que invoca seu proprio metodoemitirSom();

I A classe derivada sabe como deve ser implementado.

I Em uma hierarquia de heranca, podemos criar uma classeMamifero, a partir dela derivam Boi, cachorro, gato, bode,etc.

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Implementacoes

c l a s s Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\nsom de mamifero" ; } ;} ;c l a s s Cachor ro : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n woof woof" ; } ;} ;c l a s s Vaca : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n moo moo" ; } ;} ;c l a s s Bode : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n baa baa" ; } ;} ;c l a s s Gato : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n meow meow" ; } ;} ;

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Sem Polimorfismo

i n t main ( ){Cachor ro c a c h o r r o ;Vaca vaca ;Bode bode ;Gato gato ;c a c h o r r o . emit i rSom ( ) ;vaca . emit i rSom ( ) ;bode . emit i rSom ( ) ;gato . emit i rSom ( ) ;r e t u r n 0 ;

}

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Sem Polimorfismo (cont.)

woof woofmoo moobaa baameow meow

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Polimorfismo

c l a s s Mamifero{p u b l i c :

v i r t u a l v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\nsom de mamifero" ; } ;} ;c l a s s Cachor ro : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n woof woof" ; } ;} ;c l a s s Vaca : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n moo moo" ; } ;} ;c l a s s Bode : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n baa baa" ; } ;} ;c l a s s Gato : p u b l i c Mamifero{p u b l i c :

v o i d emit i rSom ( ){ cout << "\n meow meow" ; } ;} ;

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i n t main ( ){Mamifero∗ p [ 5 ] = {

new Cachor ro ( ) ,new Vaca ( ) ,new Bode ( ) ,new Gato ( ) } ; }

f o r ( i n t i = 0 ; i < 5 ; i ++){

p [ i ]−>emit i rSom ( ) ;}r e t u r n 0 ;

}

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woof woofmoo moobaa baameow meow

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I Como vimos na aula anterior, e possıvel realizar a conversaode tipo entre classe base e derivada

I Um objeto da classe base pode receber um objeto da classederivada

I O contrario nao vale

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I Tambem e possıvel fazer o mesmo com ponteiros

I Um ponteiro para a classe base pode apontar para um objetoda classe derivada

I O contrario nao vale.

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I Note que a classe Derivadaredefine o metodo print();

I O metodo original imprimeos atributos a, b e c ;

I O metodo redefinidoacrescenta a impressao dosatributos d , e e f .

Base

–a: int–b: int–c: int

+Base()+getABC()+setABC()+print()

Derivada

–d: int–e: int–f: int

+Derivada()+getDEF()+setDEF()+print()

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c l a s s Base{i n t a , b , c ;

p u b l i c :Base ( i n t a=0, i n t b=0, i n t c =0): a ( a ) , b ( b ) , c ( c ){}v o i d p r i n t ( ){

cout << "\n Base: "

<< a << ","<< b << "," <<c ;}

} ;c l a s s D e r i v a d a : p u b l i c Base{

i n t d , e , f ;p u b l i c :

D e r i v a d a ( i n t d=0, i n t e =0, i n t f =0): d ( d ) , e ( e ) , f ( f ){}v o i d p r i n t ( ){

cout << "\n Derivada"

<< d << ","<< e << "," <<f ;}

} ;

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#i n c l u d e #i n c l u d e "base.h"

u s i n g namespace s t d ;i n t main ( ) {

Base objB ( 1 , 2 , 3 ) , ∗ p objB=n u l l p t r ;D e r i v a d a objD ( 4 , 5 , 6 ) , ∗ p objD=n u l l p t r ;

p objB = &objB ;p objB−>p r i n t ( ) ;p objD = &objD ;P−objD−>p r i n t ( ) ;p objB = &objD ;p objB−>p r i n t ( ) ;

}

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p objB = &objB ; // aponta para objeto da classe Basep objB−>p r i n t ( ) ; // invoca metodo da classe Basep objD = &objD ; // aponta para objeto da classe DerivadaP−objD−>p r i n t ( ) ; // invoca metodo da classe Derivadap objB = &objD ; // aponta para objeto da classe Derivadap objB−>p r i n t ( ) ; // invoca metodo da classe Baser e t u r n 0 ;

}

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Base

D e r i v a d a

Base

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I Este tipo de construcao e permitido pelo compilador porconta do relacionamento de heranca

I Um objeto da classe derivada e um objeto da classe base.

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I A funcionalidade invocada depende do handle (tipo doponteiro ou referencia) utilizado para invoca-la

I Nao depende do tipo do objeto apontado pelo handle.

I Utilizando um tipo especial de metodo podemos fazer comque este comportamento seja invertido

I O que e crucial para o polimorfismo.

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p objB = &objB ; // aponta para objeto da classe Basep objB−>p r i n t ( ) ; // invoca metodo da classe Base

// ERRO! nao e possıvel apontar para objeto da classe Basep objD = &objB ;// Erro! Um objeto da classe base nao// e um objeto da classe derivadap objD−>p r i n t ( ) ;r e t u r n 0 ;

}

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Funcoes Virtuais

I O tipo do handle determina a versao de um metodo que serainvocada

I Nao o tipo do objeto apontado

Base ∗ p objB=n u l l p t r ;D e r i v a d a objD ( 4 , 5 , 6 ) ;

p objB = &objD ; // aponta para objeto da classe Derivadap objB−>p r i n t ( ) ; // invoca metodo da classe Base

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Funcoes Virtuais (cont.)

I Com funcoes virtuais, ocorre o contrario

I O tipo do objeto apontado determina qual sera a versao dometodo a ser invocado

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I Voltando ao exemplo do jogo espacial, cada classe derivada daclasse ObjetoEspacial define um objeto de formatogeometrico diferente

I Cada classe define seu proprio metodo desenhar()

I Podemos atraves de um ponteiro para classe base invocar ometodo desenhar();

I Porem, seria util se o programa determinassedinamicamente (tempo de execucao) qual metodo deveser utilizado para desenhar cada forma, baseado no tipo doobjeto.

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I Para permitir este tipo de comportamento dinamico,declaramos na classe base o metodo desenhar() como umafuncao virtual

I O redefinimos nas classes derivadas;

I O metodo sobrescrito possui o mesmo prototipo do original(assinatura e tipo de retorno).

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I Para declararmos um metodo como virtual, adicionamos apalavra chave virtual antes de seu prototipo

v i r t u a l v o i d d e s e n h a r ( )

I Se uma classe nao sobrescrever um metodo virtual, ela herdaa implementacao original;

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I Definindo o metodo como virtual na classe base, elepermanecera assim por toda a hierarquia de heranca

I Mesmo que as classes derivadas a sobrescrevam e nao adeclarem como virtual novamente;

I E uma boa pratica declarar o metodo como virtual por toda ahierarquia de classes.

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Resolucao Estatica e Dinamica

I As instrucoes de chamada a metodos nao virtuais saoresolvidas em tempo de compilacao

I E traduzidas em chamadas a funcoes de endereco fixo;

I Isso faz com que a instrucao seja vinculada a funcao antes desua execucao;

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Resolucao Estatica e Dinamica (cont.)

I Resolucao Estatica

I Acontece quando invocamos um metodo atraves de um objeto,usando o operador .

I Nao se trata de comportamento polimorfico

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Resolucao Dinamica

I Quando uma instrucao de chamada a um metodo virtual eencontrada pelo compilador, ele nao tem como identificarqual e o metodo associado em tempo de compilacao.

I Quando utilizamos ponteiros (ou referencias) para objetos,o compilador nao conhece qual e a classe do enderecocontido no ponteiro antes de o programa ser executado;

I A instrucao e avaliada em tempo de execucao;

I Isto e chamado de Resolucao Dinamica, ou Resolucao Tardia(Comportamento polimorfico).

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Exemplo

Poligono

–base–altura

+setValores()+calculaArea()

Retangulo

+calculaArea()

Triangulo

+calculaArea()

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Exemplo (cont.)

c l a s s P o l i g o n o {

p r o t e c t e d :d o u b l e base , a l t u r a ;

p u b l i c :

v o i d s e t V a l o r e s ( d o u b l e a , d o u b l e b ){base=a ;a l t u r a=b ;

}

v i r t u a l d o u b l e a r e a ( v o i d ) {r e t u r n 0 ;

}}

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Exemplo (cont.)

c l a s s Re t a ng u lo : p u b l i c P o l i g o n o {p u b l i c :

d o u b l e a r e a ( v o i d ){r e t u r n ( base ∗ a l t u r a ) ;

}} ;

c l a s s T r i a n g u l o : p u b l i c P o l i g o n o {p u b l i c :

d o u b l e a r e a ( v o i d ){r e t u r n ( base ∗ a l t u r a / 2 ) ;

}} ;

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Exemplo (cont.)

i n t main ( ) {R et a n gu l o r e c t ;T r i a n g u l o t r g l ;P o l i g o n o p o l y ;

P o l i g o n o ∗ p p o l y 1 = &r e c t ;P o l i g o n o ∗ p p o l y 2 = &t r g l ;P o l i g o n o ∗ p p o l y 3 = &p o l y ;

ppoly1−>s e t V a l o r e s ( 4 , 5 ) ;ppoly2−>s e t V a l o r e s ( 4 , 5 ) ;ppoly3−>s e t V a l o r e s ( 4 , 5 ) ;

cout << ppoly1−>a r e a ( ) << e n d l ;cout << ppoly2−>a r e a ( ) << e n d l ;cout << ppoly3−>a r e a ( ) << e n d l ;r e t u r n 0 ;

}

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Exemplo (cont.)

I As tres classes (Poligono, Retangulo e Triangulo)possuem os mesmos membros: base, altura, setValores()e area().

I area() foi definida como virtual porque e redefinida depoisnas classes derivadas.

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Outro Exemplo

I Considere uma classe Veıculo com duas classes derivadasAutomovel e Bicicleta

I Essas classes tem tres metodos, definidos para veıculos deforma geral e redefinidas mais especificamente paraautomoveis e bicicletas;

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I As funcoes sao:

I VerificaLista(): para verificar o que precisa ser analisadono veıculo;

I Reparar(): para realizar os reparos e a manutencao necessaria

I Limpa(): para realizar procedimentos de limpeza do veıculo

I A aplicacao Oficina define um objeto que recebe objetos daclasse Veıculos.

I Para cada veıculo recebido, a oficina executa na sequencia ostres metodos da classe Veıculo.

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c l a s s V e i c u l o{p u b l i c :

v i r t u a l v o i d v e r i f i c a L i s t a ( ){cout<<"\n Verifica Veiculo" ;

} ;v i r t u a l v o i d r e p a r a r ( ){

cout<<"\n Repara Veiculo" ;} ;v i r t u a l v o i d l i m p a ( ){

cout<<"\n Limpa Veiculo" ;} ;

} ;

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c l a s s Automovel : p u b l i c V e i c u l o{p u b l i c :

v o i d v e r i f i c a L i s t a ( ){ cout<<"\n Verifica Automovel" ; } ;v o i d r e p a r a r ( ){ cout<<"\n Repara Automovel" ; } ;v o i d l i m p a ( ){ cout<<"\n Limpa Automovel" ; } ;

} ;

c l a s s B i c i c l e t a : p u b l i c V e i c u l o{p u b l i c :

v o i d v e r i f i c a L i s t a ( ){ cout<<"\n Verifica Bicicleta" ; } ;v o i d r e p a r a r ( ){ cout<<"\n Repara Bicicleta" ; } ;v o i d l i m p a ( ){ cout<<"\n Limpa Bicicleta" ; } ;

} ;

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I Nao ha como saber no momento de programacao se aOficina estara recebendo um automovel ou uma bicicleta

I O momento de decisao sobre qual metodo sera aplicado soocorrera durante a execucao do programa.

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c l a s s O f i c i n a{

i n t R ;p u b l i c :

V e i c u l o ∗ prox imo ( ) ;v o i d manter ( V e i c u l o ∗ v ) ;i n t getR ( ) ;

} ;

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V e i c u l o ∗ O f i c i n a : : prox imo ( ){V e i c u l o ∗v ;R = rand ( ) ;i f (R % 2 == 0)

v = new Automovel ( ) ;e l s e

v = new B i c i c l e t a ( ) ;r e t u r n v ;

}v o i d O f i c i n a : : manter ( V e i c u l o ∗ v ){

v−>V e r i f i c a L i s t a ( ) ;v−>Reparar ( ) ;v−>Limpa ( ) ;

}i n t O f i c i n a : : getR ( ){

r e t u r n R ;}

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i n t main ( ){

O f i c i n a Of ;V e i c u l o ∗pv ;i n t n = 0 ;w h i l e ( n < 6){

pv = Of . prox imo ( ) ;cout<<end l<<Of . getR()<< e n d l ;Of . manter ( pv ) ;n++;d e l e t e pv ;

}r e t u r n 0 ;

}

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Na tela e mostrado

41V e r i f i c a B i c i c l e t aRepara B i c i c l e t aLimpa B i c i c l e t a


6334V e r i f i c a AutomovelRepara AutomovelLimpa Automovel




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I O metodo Of.proximo() realiza uma atribuicao de

I um objeto Automovel a variavel R quando o valor do numeroaleatorio gerado e par.

I um objeto Bicicleta a variavel R quando o valor do numeroaleatorio gerado e ımpar.

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Sumario das Atribucoes permitidas entre Ponteiros deClasse Base e Derivada

I Apesar de um objeto de uma classe derivada ser um objetoda classe base, temos dois tipos de objetos completamentediferentes.

I um objeto de uma classe derivada pode ser tratado comoum objeto da classe base

I Ele contem todos os membros da classe base.

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Sumario das Atribucoes permitidas entre Ponteiros deClasse Base e Derivada (cont.)

I O contrario nao e valido (objeto da classe Base ser tratadocomo da classe Derivada)

I Os membros da classe derivada sao indefinidos para objetosda classe base;

I E possıvel realizar um downcasting;

I No entanto, nao e seguro

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Sumario das Atribucoes Permitidas

Considere o seguinte caso:

c l a s s Base{p u b l i c :

Base ( ) {}v o i d p r i n t ( ){

cout << "\n Base" ;}

} ;c l a s s D e r i v a d a : p u b l i c Base{p u b l i c :

D e r i v a d a ( ){}v o i d p r i n t ( ){

cout << "\n Derivada" ;}v o i d p r i n t 2 {}{

cout << "\n Interno" ; "}

};

i n t main ( ) {Base objB ,

∗ p objB=n u l l p t r ;D e r i v a d a objD ,

∗p objD=n u l l p t r ;. . .r e t u r n 0 ;

}

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Sumario das Atribucoes Permitidas (cont.)

I Apontar um ponteiro base para um objeto base e simples

p objB = &objB ;

I Apontar um ponteiro derivado para um objeto derivado esimples

p objD = &objD ;

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I Apontar um ponteiro base para um objeto derivado eseguro

p objB = &objD ;

I O ponteiro deve ser utilizado apenas para realizarchamadas da classe base;

p objB−>p r i n t 2 ( ) ; // ERRO nao e membro da classeBase

I Chamadas da classe derivada gerarao erros, a nao ser queseja utilizado downcasting, o que nao e seguro

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I Apontar um ponteiro derivado para um objeto base geraum erro de compilacao

p objD = &objB ; // ERRO de compilacao

I A relacao e um se da de cima para baixo na hierarquia

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Classes Abstratas e Metodos Virtuais Puros

I Quando pensamos em classes, podemos pensar que osprogramas as instanciarao, criando objetos daquele tipo

I Porem, existem casos em que e util definir classes que naoserao instanciadas nunca.

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Classes Abstratas e Metodos Virtuais Puros (cont.)

I Tais classes sao denominadas classes abstratas

I Como sao normalmente utilizadas como base em hierarquias deheranca, tambem sao conhecidas como classes baseabstratas.

I Sao classes “incompletas”, que devem ser completadas porclasses derivadas;

I Por isso nao podem ser instanciadas.

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Classes Abstratas

I Classes que podem ser instanciadas sao chamadas declasses concretas

I Providenciam implementacao para todos os metodos quedefinem.

I O proposito de uma classe base abstrata e exatamenteprover um base apropriada para que outras classes herdem

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Classes Abstratas (cont.)

I Classes base abstratas sao genericas demais paradefinirem com precisao objetos reais e serem instanciadas

I As classes concretas cuidam das especificidadesnecessarias para que objetos sejam bem modelados einstanciados

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I Em uma hierarquia de heranca, nao e obrigatoria a existenciade uma base abstrata

I Porem, bons projetos de engenharia de software possuemhierarquias de heranca cujo topo e formado por classesabstratas;

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I Em alguns casos, classes abstratas constituemcompletamente os primeiros nıveis de uma hierarquia deheranca.

I Uma classe e determinada abstrata automaticamentequando um ou mais de seus metodos virtuais saodeclarados como puros.

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Metodos Virtuais Puros

I Para declararmos um metodo como virtual puro, utilizamos aseguinte sintaxe:

v i r t u a l v o i d p r i n t ( ) = 0 ;

I O “=0” e conhecido como especificador puro

I Nao se trata de atribuicao;

I Metodos virtuais nao possuem implementacao;

I Toda classe derivada concreta deve sobrescreve-lo comuma implementacao concreta

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Metodos Virtuais Puros (cont.)

I A diferenca entre um metodo virtual e um metodo virtualpuro e que o primeiro opcionalmente possui implementacao naclasse base

I O segundo requer obrigatoriamente uma implementacao nasclasses derivadas.

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I Um metodo virtual puro nunca sera executada na classe base

I Deve ser sobrescrita nas classes derivadas;

I Serve para fornecer uma interface polimorfica para classesderivadas.

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I Novamente, uma classe que possui um metodo virtualpuro nao pode ser instanciada

I Invocar um metodo virtual puro geraria erro.

I Pode-se declarar ponteiros para uma classe base abstrata eaponta-los para objetos de classes derivadas.

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Exemplo de Polimorfismo

A utilizacao de polimorfismo e particularmente eficiente naimplementacao de sistemas de software em camadas

I Como um sistema operacional;

I Cada tipo de dispositivo fısico opera de uma forma diferente

I No entanto, operacoes como escrita e leitura sao basicas.

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Exemplo de Polimorfismo (cont.)

I Uma classe base abstrata pode ser utilizada para geraruma interface para todos os dispositivos

I Todo o comportamento necessario pode ser implementadocomo metodos virtuais puros;

I Cada dispositivo sobrescreve os metodos em suas propriasclasses, derividas da classe base abstrata.

I Para cada novo dispositivo, instala-se o driver, que contemimplementacoes concretas para a classe base abstrata.

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Outro Exemplo de Polimorfismo

Outro aplicacao util do polimorfismo e na criacao de classes deiteradores

I Iteradores sao utilizados para percorrer estruturas de dados ou(colecoes)

I Vetores, listas, arvores, etc;

I Percorrem os objetos de uma agregacao sem expor suaimplementacao interna

I A STL fornece uma grande variedade de iteradores paraestruturas de dados

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Exemplo: Funcionarios

I Pagamento de funcionarios: 4 tipos de funcionarios

1. Salario fixo semanal;

2. Horistas (hora extra depois de 40 horas);

3. Comissionados;

4. Assalariados Comissionados

I A ideia e realizar o calculo dos pagamentos utilizandocomportamento polimorfico.

I Na aula sobre heranca, tınhamos apenas os dois ultimos tiposde funcionarios, em uma hierarquia de heranca.

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Exemplo: Funcionarios (cont.)

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I Neste exemplo, nao ha uma classe que absorva ocomportamento das outras

I Sera necessario criar uma outra classe que sirva de base paraos outras

I Representara um funcionario generico

I Nome, sobrenome e documento sao os atributos;

I Getters e setters para cada um dos atributos.

I Um print para todos os atributos.

I Sera uma classe base abstrata.

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I Teremos quatro classes derivadas, cada uma representandoum tipo de funcionario

I A diferenca se da basicamente pela forma em que opagamento e calculado (metodo earnings()).

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Dada a hierarquia estabelecida e a necessidade de polimorfismo:

I Os getters e setters da classe base serao metodos concretos;

I O metodo print sera um metodo virtual

I Tera implementacao, mas opcionalmente podera sersobrescrito pelas classes derivadas.

I O metodo earnings sera um metodo virtual puro

I Nao tera implementacao e obrigatoriamente sera sobrescritopelas classes derivadas.

I As classes derivadas definem seus proprios atributos erespectivos getters e setters.

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Employee.h

#i f n d e f EMPLOYEE H#d e f i n e EMPLOYEE H#i n c l u d e <s t r i n g > // classe string padrao C++u s i n g s t d : : s t r i n g ;c l a s s Employee {

s t r i n g f i r s t N a m e ;s t r i n g lastName ;s t r i n g s o c i a l S e c u r i t y N u m b e r ;

p u b l i c :Employee ( c o n s t s t r i n g="" , c o n s t s t r i n g&="" ,

c o n s t s t r i n g&="" ) ;

v o i d s e t F i r s t N a m e ( c o n s t s t r i n g& ) ;s t r i n g g e t F i r s t N a m e ( ) c o n s t ;

v o i d setLastName ( c o n s t s t r i n g& ) ;s t r i n g getLastName ( ) c o n s t ;

. . .

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Employee.h (cont.)

. . .v o i d s e t S o c i a l S e c u r i t y N u m b e r ( c o n s t s t r i n g& ) ;s t r i n g g e t S o c i a l S e c u r i t y N u m b e r ( ) c o n s t ;

// a funcao virtual pura cria a classe basica abstrata Employeev i r t u a l d o u b l e e a r n i n g s ( ) c o n s t = 0 ; // virtual purav i r t u a l v o i d p r i n t ( ) c o n s t ; // virtual

} ; // fim da classe Employee#e n d i f

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Employee.cpp

#i n c l u d e u s i n g s t d : : cout ;

#i n c l u d e "Employee.h" // Definicao da classe Employee

// construtorEmployee : : Employee ( c o n s t s t r i n g &f i r s t ,

c o n s t s t r i n g &l a s t ,c o n s t s t r i n g &s s n )

: f i r s t N a m e ( f i r s t ) ,lastName ( l a s t ) ,s o c i a l S e c u r i t y N u m b e r ( s s n ) {}

} // fim do construtor Employee

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Employee.cpp

// imprime informacoes de Employee (virtual, mas nao virtual pura)v o i d Employee : : p r i n t ( ) c o n s t{

cout << g e t F i r s t N a m e ( ) << ’ ’ << getLastName ( )<< "\nsocial security number: "

<< g e t S o c i a l S e c u r i t y N u m b e r ( ) ;} // fim da funcao print

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HourlyEmployee.h

#i f n d e f HOURLY H#d e f i n e HOURLY H#i n c l u d e "Employee.h" // Definicao da classe Employeec l a s s Hour lyEmployee : p u b l i c Employee {

d o u b l e wage ; // salario por horad o u b l e h o u r s ; // horas trabalhadas durante a semana

p u b l i c :Hour lyEmployee ( c o n s t s t r i n g &="" , c o n s t s t r i n g &="" ,

c o n s t s t r i n g &="" , d o u b l e = 0 . 0 , d o u b l e = 0 . 0 ) ;

v o i d setWage ( d o u b l e ) ;d o u b l e getWage ( ) c o n s t ;v o i d s e t H o u r s ( d o u b l e ) ;d o u b l e getHours ( ) c o n s t ;

// palavra-chave virtual assinala intencao de sobrescreverv i r t u a l d o u b l e e a r n i n g s ( ) c o n s t ; // calcula os rendimentosv i r t u a l v o i d p r i n t ( ) c o n s t ; // imprime HourlyEmployee

} ;#e n d i f

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HourlyEmployee.cpp

u s i n g s t d : : cout ;#i n c l u d e "HourlyEmployee.h" // Definicao da classe HourlyEmployee

// construtorHour lyEmployee : : Hour lyEmployee ( c o n s t s t r i n g &f i r s t ,

c o n s t s t r i n g &l a s t ,c o n s t s t r i n g &ssn ,d o u b l e hourlyWage ,d o u b l e hoursWorked )

: Employee ( f i r s t , l a s t , s s n ){

setWage ( hourlyWage ) ; // valida a remuneracao por horas e t H o u r s ( hoursWorked ) ; // valida as horas trabalhadas

} // fim do construtor HourlyEmployee

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HourlyEmployee.cpp (cont.)

// calcula os rendimentos;// sobrescreve a funcao virtual pura earnings em Employeed o u b l e Hour lyEmployee : : e a r n i n g s ( ) c o n s t{

i f ( getHours ( ) <= 40 ) // nenhuma hora extrar e t u r n getWage ( ) ∗ getHours ( ) ;

e l s er e t u r n 40 ∗ getWage ( ) + ( ( getHours ( ) − 40 ) ∗

getWage ( ) ∗ 1 . 5 ) ;} // fim da funcao earnings

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HourlyEmployee.cpp (cont.)

// imprime informacoes do HourlyEmployeev o i d Hour lyEmployee : : p r i n t ( ) c o n s t{

cout << "hourly employee: " ;Employee : : p r i n t ( ) ; // reutilizacao de codigocout << "\nhourly wage: " << getWage ( )

<< "; hours worked: " << getHours ( ) ;} // fim da funcao print

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SalariedEmployee.h

#i f n d e f SALARIED H#d e f i n e SALARIED H#i n c l u d e "Employee.h" // Definicao da classe Employeec l a s s S a l a r i e d E m p l o y e e : p u b l i c Employee{

d o u b l e w e e k l y S a l a r y ; // salario por semanap u b l i c :

S a l a r i e d E m p l o y e e ( c o n s t s t r i n g &="" , c o n s t s t r i n g &="" ,c o n s t s t r i n g &="" , d o u b l e = 0 . 0 ) ;

v o i d s e t W e e k l y S a l a r y ( d o u b l e ) ;d o u b l e g e t W e e k l y S a l a r y ( ) c o n s t ;

// palavra-chave virtual assinala intencao de sobrescreverv i r t u a l d o u b l e e a r n i n g s ( ) c o n s t ; // calcula os rendimentosv i r t u a l v o i d p r i n t ( ) c o n s t ; // imprime SalariedEmployee

} ; // fim da classe SalariedEmployee#e n d i f

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SalariedEmployee.h


#i n c l u d e "SalariedEmployee.h"

// construtorS a l a r i e d E m p l o y e e : : S a l a r i e d E m p l o y e e ( c o n s t s t r i n g &f i r s t ,

c o n s t s t r i n g &l a s t ,c o n s t s t r i n g &ssn ,d o u b l e s a l a r y )


s e t W e e k l y S a l a r y ( s a l a r y ) ;} // fim do construtor SalariedEmployee

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SalariedEmployee.h (cont.)

// calcula os rendimentos;// sobrescreve a funcao virtual pura earnings em Employeed o u b l e S a l a r i e d E m p l o y e e : : e a r n i n g s ( ) c o n s t{

r e t u r n g e t W e e k l y S a l a r y ( ) ;} // fim da funcao earnings

// imprime informacoes de SalariedEmployeev o i d S a l a r i e d E m p l o y e e : : p r i n t ( ) c o n s t{

cout << "salaried employee: " ;Employee : : p r i n t ( ) ;cout << "\nweekly salary: " << g e t W e e k l y S a l a r y ( ) ;

} // fim da funcao print

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ComissionEmployee.h

#i f n d e f COMMISSION H#d e f i n e COMMISSION H#i n c l u d e "Employee.h" // Definicao da classe Employeec l a s s CommissionEmployee : p u b l i c Employee {

d o u b l e g r o s s S a l e s ; // vendas brutas semanaisd o u b l e commiss ionRate ; // porcentagem da comissao

p u b l i c :CommissionEmployee ( c o n s t s t r i n g &="" , c o n s t s t r i n g &="" ,

c o n s t s t r i n g &="" , d o u b l e = 0 . 0 , d o u b l e = 0 . 0 ) ;

v o i d setCommiss ionRate ( d o u b l e ) ;d o u b l e getCommiss ionRate ( ) c o n s t ;v o i d s e t G r o s s S a l e s ( d o u b l e ) ;d o u b l e g e t G r o s s S a l e s ( ) c o n s t ;// palavra-chave virtual assinala intencao de sobrescreverv i r t u a l d o u b l e e a r n i n g s ( ) c o n s t ; // calcula os rendimentosv i r t u a l v o i d p r i n t ( ) c o n s t ; // imprime o objeto CommissionEm-

ployee} ; // fim da classe CommissionEmployee

#e n d i f

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ComissionEmployee.cpp


#i n c l u d e "CommissionEmployee.h"

// construtorCommissionEmployee : : CommissionEmployee ( c o n s t s t r i n g &f i r s t ,

c o n s t s t r i n g &l a s t ,c o n s t s t r i n g &ssn ,d o u b l e s a l e s ,d o u b l e r a t e )


s e t G r o s s S a l e s ( s a l e s ) ;se tCommiss ionRate ( r a t e ) ;

} // fim do construtor CommissionEmployee

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ComissionEmployee.cpp (cont.)

// calcula os rendimentos;// sobrescreve a funcao virtual pura earnings em Employeed o u b l e CommissionEmployee : : e a r n i n g s ( ) c o n s t{

r e t u r n getCommiss ionRate ( ) ∗ g e t G r o s s S a l e s ( ) ;} // fim da funcao earnings

// imprime informacoes do CommissionEmployeev o i d CommissionEmployee : : p r i n t ( ) c o n s t{

cout << "commission employee: " ;Employee : : p r i n t ( ) ; // reutilizacao de codigocout << "\ngross sales: " << g e t G r o s s S a l e s ( )

<< "; commission rate: " << getCommiss ionRate ( ) ;} // fim da funcao print

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BasePlusComissionEmployee.h

#i f n d e f BASEPLUS H#d e f i n e BASEPLUS H#i n c l u d e "CommissionEmployee.h"

c l a s s BasePlusCommiss ionEmployee :p u b l i c CommissionEmployee {

d o u b l e b a s e S a l a r y ; // salario-base por semanap u b l i c :

BasePlusCommiss ionEmployee ( c o n s t s t r i n g &="" ,c o n s t s t r i n g &="" , c o n s t s t r i n g &="" , d o u b l e = 0 . 0 ,d o u b l e = 0 . 0 , d o u b l e = 0 . 0 ) ;

v o i d s e t B a s e S a l a r y ( d o u b l e ) ; // configura o salario-based o u b l e g e t B a s e S a l a r y ( ) c o n s t ; // retorna o salario-base// palavra-chave virtual assinala intencao de sobrescreverv i r t u a l d o u b l e e a r n i n g s ( ) c o n s t ; // calcula os rendimentosv i r t u a l v o i d p r i n t ( ) c o n s t ; // imprime o objeto BasePlusCom-

missionEmployee} ; // fim da classe BasePlusCommissionEmployee

#e n d i f

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BasePlusComissionEmployee.cpp

#i n c l u d e u s i n g s t d : : cout ;// Definicao da classe BasePlusCommissionEmployee#i n c l u d e "BasePlusCommissionEmployee.h"

// construtorBasePlusCommiss ionEmployee : : BasePlusCommiss ionEmployee (

c o n s t s t r i n g &f i r s t ,c o n s t s t r i n g &l a s t ,c o n s t s t r i n g &ssn ,d o u b l e s a l e s ,d o u b l e r a t e ,d o u b l e s a l a r y ): CommissionEmployee ( f i r s t , l a s t , ssn , s a l e s , r a t e )

{s e t B a s e S a l a r y ( s a l a r y ) ; // valida e armazena o salario-base

} // fim do construtor BasePlusCommissionEmployee

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BasePlusComissionEmployee.cpp (cont.)

// calcula os rendimentos;// sobrescreve a funcao virtual pura earnings em Employeed o u b l e BasePlusCommiss ionEmployee : : e a r n i n g s ( ) c o n s t{

r e t u r n g e t B a s e S a l a r y ( ) +CommissionEmployee : : e a r n i n g s ( ) ;

} // fim da funcao earnings

// imprime informacoes de BasePlusCommissionEmployeev o i d BasePlusCommiss ionEmployee : : p r i n t ( ) c o n s t{

cout << "base -salaried " ;CommissionEmployee : : p r i n t ( ) ; // reutilizacao de codigocout << "; base salary: " << g e t B a s e S a l a r y ( ) ;

} // fim da funcao print

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Main.cpp

#i n c l u d e #i n c l u d e <iomanip>u s i n g namespace s t d ;

#i n c l u d e <v e c t o r>// inclui definicoes de classes na hierarquia Employee#i n c l u d e "Employee.h"

#i n c l u d e "SalariedEmployee.h"

#i n c l u d e "HourlyEmployee.h"

#i n c l u d e "CommissionEmployee.h"

#i n c l u d e "BasePlusCommissionEmployee.h"

v o i d v i r t u a l V i a P o i n t e r ( c o n s t Employee∗ c o n s t ) ; // prototipov o i d v i r t u a l V i a R e f e r e n c e ( c o n s t Employee &); // prototipo

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Main.cpp (cont.)

i n t main ( ){

// configura a formatacao de saıda de ponto flutuantecout << f i x e d << s e t p r e c i s i o n ( 2 ) ;

// cria objetos da classe derivadaS a l a r i e d E m p l o y e e s a l a r i e d E m p l o y e e (

"John" , "Smith" , "111-11-1111" , 800 ) ;Hour lyEmployee h o u r l y E m p l o y e e (

"Karen" , "Price" , "222-22-2222" , 1 6 . 7 5 , 40 ) ;CommissionEmployee commiss ionEmployee (

"Sue" , "Jones" , "333-33-3333" , 10000 , . 0 6 ) ;BasePlusCommiss ionEmployee basePlusCommiss ionEmployee (

"Bob" , "Lewis" , "444-44-4444" , 5000 , . 0 4 , 300 ) ;. . .

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Main.cpp (cont.)

cout << "Employees processed individually using

static binding:\n\n" ;

// saıda de info. e rendimentos dos Employees com vinculacao estaticas a l a r i e d E m p l o y e e . p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" << s a l a r i e d E m p l o y e e . e a r n i n g s ( ) ;h o u r l y E m p l o y e e . p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" << h o u r l y E m p l o y e e . e a r n i n g s ( ) ;commiss ionEmployee . p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" << commiss ionEmployee . e a r n i n g s ( ) ;basePlusCommiss ionEmployee . p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" ’

<< basePlusCommissionEmployee.earnings();

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Main.cpp (cont.)

// cria um vector a partir dos quatro ponteiros da classe basicav e c t o r < Employee ∗ > employees ( 4 ) ;

// inicializa o vector com Employeesemployees [ 0 ] = &s a l a r i e d E m p l o y e e ;employees [ 1 ] = &h o u r l y E m p l o y e e ;employees [ 2 ] = &commiss ionEmployee ;employees [ 3 ] = &basePlusCommiss ionEmployee ;

cout << "Employees processed polymorphically via

dynamic binding:\n\n" ;

102/104

Main.cpp (cont.)

// chama virtualViaPointer para imprimir informacoes e rendimentos// de cada Employee utilizando vinculacao dinamicacout << "Virtual function calls made off

base -class pointers:\n\n" ;

f o r ( s i z e t i = 0 ; i < employees . s i z e ( ) ; i++ )v i r t u a l V i a P o i n t e r ( employees [ i ] ) ;

// chama virtualViaReference para imprimir informacoes// de cada Employee utilizando vinculacao dinamicacout << "Virtual function calls made off base -class

references:\n\n" ;

f o r ( s i z e t i = 0 ; i < employees . s i z e ( ) ; i++ )// observe o desreferenciamento

v i r t u a l V i a R e f e r e n c e ( ∗ employees [ i ] ) ;

r e t u r n 0 ;} // fim de main

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Main.cpp (cont.)

// chama funcoes print e earnings virtual de Employee a partir de um// ponteiro de classe basica utilizando vinculacao dinamicav o i d v i r t u a l V i a P o i n t e r ( c o n s t Employee∗ c o n s t b a s e C l a s s P t r ){

b a s e C l a s s P t r−>p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" <e a r n i n g s ( ) ;

} // fim da funcao virtualViaPointer

// chama funcoes print e earnings virtual de Employee a partir de um// referencia de classe basica utilizando vinculacao dinamicav o i d v i r t u a l V i a R e f e r e n c e ( c o n s t Employee &b a s e C l a s s R e f ){

b a s e C l a s s R e f . p r i n t ( ) ;cout << "\nearned $" << b a s e C l a s s R e f . e a r n i n g s ( ) ;

} // fim da funcao virtualViaReference

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FIM

Polimorfismo - BCC 221 - Programação Orientada a Objectos(POO) · I Vamos supor um programa que...

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