CPP04 - Polymorphism, Abstract Classes, and Interfaces

Questo progetto contiene tre esercizi che dimostrano concetti fondamentali della programmazione orientata agli oggetti in C++.

Struttura del Progetto

📁 ex00 - Polymorphism (Polimorfismo)

Questo esercizio dimostra il polimorfismo in C++.

Concetti chiave:

• Classi virtuali: La classe Animal ha metodi virtuali che permettono il polimorfismo
• Override dei metodi: Dog e Cat fanno override del metodo makeSound()
• Distruttore virtuale: Necessario per la corretta deallocazione della memoria

Classi implementate:

• Animal - Classe base con metodi virtuali
• Dog - Eredita da Animal, fa "Woof!"
• Cat - Eredita da Animal, fa "Meow!"
• WrongAnimal - Dimostra cosa succede SENZA metodi virtuali
• WrongCat - Non può fare correttamente l'override perché WrongAnimal non usa virtual

Cosa impari: Il polimorfismo permette di chiamare il metodo corretto sulla classe derivata anche usando un puntatore alla classe base. Senza virtual, viene sempre chiamato il metodo della classe base.

Compilazione ed esecuzione:

cd ex00
make
./polymorphism
make clean  # pulisce i file .o

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📁 ex01 - Brain (Deep Copy)

Questo esercizio aggiunge la classe Brain e dimostra l'importanza del deep copy.

Concetti chiave:

• Allocazione dinamica: Brain è allocato con new nello heap
• Deep copy: Il costruttore di copia e l'operatore di assegnazione devono copiare anche il Brain
• Memory management: È essenziale deallocare il Brain nel distruttore per evitare memory leak

Classi implementate:

• Brain - Contiene 100 idee (stringhe)
• Animal - Classe base
• Dog - Ha un Brain allocato dinamicamente
• Cat - Ha un Brain allocato dinamicamente

Cosa impari: Quando una classe contiene puntatori a memoria allocata dinamicamente, è fondamentale implementare:

1. Costruttore di copia - crea una nuova copia del Brain
2. Operatore di assegnazione - copia il contenuto del Brain
3. Distruttore - dealloca il Brain

Senza deep copy, due oggetti condividerebbero lo stesso Brain, causando problemi quando uno viene distrutto.

Compilazione ed esecuzione:

cd ex01
make
./brain
make clean  # pulisce i file .o

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📁 ex02 - Abstract Class (Classe Astratta)

Questo esercizio trasforma Animal in una classe astratta.

Concetti chiave:

• Metodo puramente virtuale: virtual void makeSound() const = 0;
• Classe astratta: Una classe con almeno un metodo puramente virtuale NON può essere istanziata
• Obbligo di implementazione: Le classi derivate DEVONO implementare tutti i metodi puramente virtuali

Classi implementate:

• AAnimal - Classe astratta (ha makeSound puramente virtuale)
• Dog - Deve implementare makeSound() per essere istanziabile
• Cat - Deve implementare makeSound() per essere istanziabile
• Brain - Come in ex01

Cosa impari: Le classi astratte sono usate come interfacce o classi base che non hanno senso istanziare da sole. Garantiscono che tutte le classi derivate implementino certi metodi, rendendo il codice più robusto e type-safe.

Compilazione ed esecuzione:

cd ex02
make
./abstract
make clean  # pulisce i file .o

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Differenze tra gli esercizi

Aspetto	ex00	ex01	ex02
Polimorfismo	✅ Con virtual	✅ Con virtual	✅ Con virtual
Brain (memoria dinamica)	❌	✅	✅
Deep copy	❌	✅	✅
Classe astratta	❌	❌	✅
Può istanziare Animal	✅	✅	❌

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Comandi Makefile

Tutti gli esercizi supportano i seguenti comandi:

make          # Compila il progetto
make clean    # Rimuove i file oggetto (.o)
make fclean   # Rimuove i file oggetto e l'eseguibile
make re       # Ricompila tutto da zero (fclean + all)

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Note Importanti

Memory Management

• Ogni new deve avere un corrispondente delete
• Il distruttore della classe base deve essere virtual
• Il deep copy è essenziale quando si usano puntatori

Virtual vs Non-Virtual

• Virtual: Permette l'override e il polimorfismo dinamico
• Non-virtual: Il metodo chiamato dipende dal tipo del puntatore, non dall'oggetto

Classi Astratte

• Non possono essere istanziate direttamente
• Servono come interfacce o classi base
• Obbligano le classi derivate a implementare certi metodi

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Compilazione

Tutti i progetti sono compilati con:

• Compilatore: c++
• Standard: C++98
• Flag: -Wall -Wextra -Werror

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Autore

Progetto realizzato per il corso CPP04 della 42 School.