UNINASSAU - Livro Unidade 4.2 - Linguagem de Programação

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LINGUAGEM DE 
PROGRAMAÇÃO
Priscila Gonçalves
 
Funções virtuais
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Conceituar funções virtuais em classes derivadas.
 � Reconhecer uma função virtual.
 � Implementar uma função virtual.
Introdução
Funções virtuais têm a finalidade de definir uma função vinculada di-
namicamente, podendo ser redefinida em classes derivadas, ou seja, 
quando a função é chamada, o tipo do parâmetro implícito determina 
qual versão da função será executada.
Neste capítulo, você estudará o conceito de funções virtuais, como 
reconhecê-las e de que maneira utilizá-las na programação. Você apren-
derá, também, a utilizar funções virtuais apenas quando necessitar de 
flexibilidade da vinculação dinâmica durante a execução de um programa.
Funções virtuais em classes derivadas
A palavra virtual deve ser utilizada em uma classe base, ou seja, funções 
de mesmo nome e tipo de parâmetros, em classes derivadas, serão automati-
camente virtuais. Conforme Horstmann (2005), quando você fizer referência 
a um objeto de classe derivada, utilizando um ponteiro ou uma referência à 
classe base, poderá chamar uma função virtual para esse objeto, e executará a 
versão da classe derivada da função. As funções virtuais irão assegurar que a 
função correta seja chamada para um objeto e, isso não depende da expressão 
utilizada para fazer a chamada de função. 
As funções virtuais permitem a personalização das implementações das 
classes derivadas. Quando uma função virtual é chamada, o compilador de-
termina o tipo do parâmetro implícito naquela chamada durante a execução, 
conforme você pode observar no exemplo a seguir.
Vale lembrar que é considerada uma boa prática de programação fornecer 
a palavra virtual para as funções de classes derivadas também.
Entre as funções virtuais, você irá aprender que existem as virtuais puras 
e as virtuais simples. Entre os recursos mais proeminentes das funções vir-
tuais puras, como você pode ver na Figura 1, é possível descrever como elas 
devem ser redeclaradas por qualquer classe concreta que as herdar, em geral 
sem definições em classes abstratas. Conforme afirmado por Meyers (2011), 
o propósito das funções virtuais puras é fazer as classes derivadas herdarem 
apenas a interface de uma função. 
Figura 1. Função virtual pura.
Fonte: Meyers (2011, p. 182).
Nas funções virtuais simples, as classes herdam a interface da função, 
e esse tipo de função fornece uma implementação que as classes derivadas 
possam sobrescrever. Segundo Meyers (2011), o propósito das funções virtuais 
Funções virtuais2
simples é fazer classes derivadas herdarem a interface de uma função, assim 
como a implementação padrão para todas, conforme exemplo da Figura 2.
Figura 2. Função virtual simples.
Fonte: Meyers (2011, p. 183).
Utilização da função virtual
Você deverá utilizar uma função virtual para obter o comportamento desejado 
das funções, independentemente do tipo de objeto que é usado (uma classe 
base ou derivada). Dessa forma, os objetos serão manipulados por ponteiros, 
e a função permanecerá virtual em todos os níveis inferiores da hierarquia.
Classes abstratas em geral são usadas como classe base para funções 
virtuais puras, e não fornecem implementações. São definidas interfaces 
públicas comuns para várias classes em uma hierarquia, que podem conter 
uma ou mais funções virtuais puras do que as classes derivadas concretas 
devem sobrescrever.
Segundo Meyers (2011), instanciar um objeto de uma classe abstrata causa erro de 
compilação. Sobrescrever uma função virtual pura em uma classe derivada para tentar 
instanciar objetos dessa classe é um erro de compilação. 
3Funções virtuais
Implementação de função virtual
Para implementar uma função virtual é necessário que os objetos carreguem 
informações que possam ser utilizadas em tempo de execução, determinando 
quais as funções virtuais devem ser invocadas no objeto. Cada classe com 
funções virtuais possui um ponteiro de função chamada de tabela virtual ou 
virtual table (vtbl) associada à tabela de funções virtuais (vtable).
Se uma classe contém a função virtual, os objetos desse tipo aumentarão de 
tamanho. Por exemplo, em uma arquitetura de 32 bits, eles irão de 64 bits até 
96 bits (para os inteiros), pois o compilador monta a tabela e, a cada chamada 
o RunTime, procura nela o ponteiro específico. Assim, o tempo pode ser 12 
vezes maior que o da chamada de uma função normal.
C ++ suporta herança múltipla, isso significa que uma classe ou estrutura 
pode ter mais de uma classe base direta ou estrutura, e não possui um tipo de 
interface separado. Geralmente, a herança múltipla deve ser evitada, exceto 
como uma solução alternativa para a falta de uma interface separada.
Considere que você tenha três grupos de funcionalidades, cada um con-
sistindo em funções e dados. Então, considere que os grupos não têm relação 
um com o outro, mas não são mutuamente exclusivos. Você pode querer 
colocar cada grupo de funcionalidades em sua própria classe. Se você tem 
uma situação em que pretende criar uma classe precisando de dois desses 
grupos, ou até mesmo todos os três, pode simplesmente criar uma classe que 
herda de todos os três.
C ++ permite que você especifique se deseja que uma classe seja uma 
classe base simples ou uma classe base virtual, basta colocar a palavra-chave 
virtual antes do nome da classe no especificador da classe base.
Toda vez que uma classe possui uma ou mais funções virtuais, o compilador 
cria uma vtable. O programa em execução usará essa tabela para selecionar 
a implementação apropriada de função toda vez que uma função virtual de 
uma classe específica for chamada. Qualquer classe que tiver um ou mais 
ponteiros nulos em sua vtable, será uma classe abstrata. Ao especificar classes 
das quais outra classe deriva em C ++, você também deverá determinar um 
especificador de acesso.
Funções virtuais4
Suponha que uma classe base contenha uma função declarada como virtual e que 
uma classe derivada defina a mesma função. A função a partir da classe derivada é 
chamada para objetos da classe derivada, mesmo seja chamada usando um ponteiro 
ou uma referência à classe base. Para o seu melhor entendimento, o exemplo a seguir 
mostra uma classe base que fornece uma implementação da função de PrintBalance e 
de duas classes derivadas de um exemplo sobre o tema estudado.
5Funções virtuais
As chamadas para PrintBalance são idênticas, com exceção do objeto para o qual 
pAccount aponta. Como PrintBalance é virtual, a versão da função definida para cada 
objeto é chamada. A função PrintBalance nas classes derivadas CheckingAccount e 
SavingsAccount “substitui” a função na classe base Account.
Se uma classe que não fornece uma implementação substituta da função PrintBalance 
for chamada, a implementação padrão da classe base Account será usada.
As funções nas classes derivadas substituem as funções virtuais nas classes base 
apenas se o tipo for o mesmo. Uma função em uma classe derivada não pode ser 
diferente de uma função virtual em uma classe base apenas no tipo de retorno, a lista 
de argumentos também deve ser diferente.
Ao chamar uma função usando ponteiros ou referências, as seguintes regras se aplicam:
 � uma chamada a uma função virtual é resolvida de acordo com o tipo subjacente 
de objeto para o qual ela é chamada;
 � uma chamada a uma função não virtual é resolvida de acordo com o tipo de 
ponteiro ou de referência.
O exemplo a seguir mostra como as funções virtuais e não virtuais se comportam 
quando chamadas por ponteiros.
Funções virtuais6
Assim, deverá apresentar como saída:
Independentemente da função NameOf ser chamada por um ponteiro para Base 
ou um ponteiro para Derived, ela chama a função para Derived, porque NameOf é 
uma função virtual, e pBase e pDerived apontam para um objeto do tipo Derived.
Suprimindo o mecanismo de chamada das funções virtuais para chamar PrintBalance 
naclasse base, teríamos a seguinte forma:
7Funções virtuais
1. Qual a finalidade das 
funções virtuais?
a) Funções virtuais têm a 
finalidade de definir uma função 
vinculada dinamicamente.
b) Funções virtuais têm a finalidade 
de impedir a personalização 
das implementações das 
classes derivadas.
c) Funções virtuais têm a 
finalidade de definir uma função 
vinculada estaticamente.
d) Funções virtuais têm a 
finalidade de tornar inflexível a 
vinculação dinâmica durante a 
execução de um programa.
e) Funções nas classes derivadas 
têm a finalidade de tornar 
insubstituíveis as funções 
virtuais nas classes base apenas 
se o tipo for o mesmo.
2. Ao chamar uma função usando 
ponteiros ou referências, as 
seguintes regras se aplicam: 
a) uma chamada a uma função 
não virtual não é resolvida 
de acordo com o tipo de 
ponteiro ou de referência.
b) uma chamada a uma função 
virtual é resolvida de acordo 
com o tipo subjacente de objeto 
para o qual ela é chamada.
c) como as funções virtuais são 
chamadas apenas para objetos 
dos tipos classe, é possível 
declarar funções globais ou 
estáticas como virtuais.
d) a lista de argumentos 
também deve ser igual.
e) o mecanismo de chamada 
de funções virtuais não 
pode ser suprimido.
3. De que maneira você pode tornar 
um programa facilmente extensível?
a) Definindo uma nova classe.
b) Utilizando funções virtuais.
c) A palavra virtual não deve ser 
utilizada em uma classe base. 
d) Utilizando funções com nomes 
e tipos de parâmetros diferentes 
em classes derivadas.
e) Deixando de referenciar um 
objeto da classe derivada e 
utilizando um ponteiro ou 
uma referência à classe base.
4. O que ocorre quando uma 
função virtual é chamada?
a) Os objetos desse tipo 
diminuirão de tamanho.
Funções virtuais8
 
HORSTMANN, C. Conceitos de computação com o essencial de C++. 3. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2005. 
MEYERS, S. C++ eficaz. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2011.
Leituras recomendadas
CAMPISTA, M. Linguagens de programação. [2011]. Disponível em: <https://www.gta.
ufrj.br/~miguel/lingprog.2018.1.html>. Acesso em: 8 abr. 2018.
FUNÇÕES virtuais. [2016]. Disponível em: <https://msdn.microsoft.com/pt-br/
library/0y01k918.aspx>. Acesso em: 6 abr. 2018.
PEREIRA, S. L. Linguagem C++. São Paulo: FATEC, 1999. 
b) As classes deixam de herdar a 
interface da função, e esse tipo 
de função não fornece uma 
implementação do que as classes 
derivadas possam sobrescrever.
c) O compilador determina o tipo 
do parâmetro implícito naquela 
chamada durante a execução.
d) As funções virtuais permitem a 
ramificação das implementações 
das classes derivadas.
e) As funções virtuais irão 
assegurar que a função 
correta seja chamada para 
um objeto, dependendo da 
expressão utilizada para fazer 
a chamada de função.
5. Quais os propósitos das 
funções virtuais puras e das 
funções virtuais simples?
a) As funções virtuais puras fazem 
as classes derivadas herdarem 
interface de uma função e a 
implementação padrão; já as 
funções virtuais simples, somente 
herdam a interface da função.
b) O propósito das funções 
virtuais puras é fazer as classes 
derivadas herdarem apenas 
a interface de uma função; 
já para as funções virtuais 
simples, o propósito é fazer 
as classes derivadas herdarem 
a interface de uma função, 
assim como a implementação 
padrão para todas.
c) As funções virtuais puras devem 
ser redeclaradas pela classe 
concreta determinada 
que as herdar.
d) As funções virtuais fornecem 
uma implementação que 
as classes derivadas não 
podem sobrescrever.
e) As funções virtuais 
simples geralmente não têm 
definições em classes abstratas.
9Funções virtuais
https://www.gta/
http://ufrj.br/~miguel/lingprog.2018.1.html
https://msdn.microsoft.com/pt-br/
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
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