Fortran OOP-03:继承和多态
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发布时间：2024-09-30 20:44
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时间：2024-10-15 00:58
Fortran 2003引入了新关键字“extends”，主要为了实现继承功能。
在Fortran中，类的成员函数默认可以被重写（override）。若想禁止重写，则需要使用另一个关键字“non_overridable”。
抽象类
类继承的起点除了通常的类之外，还可以是抽象类。以下是一个示例：
在这个例子中，抽象类没有成员变量，实际上成员变量是允许的。抽象类的成员函数可以是抽象接口（如array_size），也可以是真实的函数（如real64_arr_data_kind）。抽象类也可以继承自另一个抽象类。
定义抽象接口的语法如下：
其中，抽象接口之外的所有类名、函数名、变量等都需要使用import :: 语法引入到抽象接口的定义中。
在抽象类中定义抽象接口使用如下语法：
其中，drferred关键字是必须的，它似乎只在这里使用。
抽象子类不需要实现抽象接口，而一般子类则必须实现抽象接口，否则编译不通过。对于非抽象接口的函数kind，子类可以实现，也可以不实现；若不实现，则采用父类的这个函数。
再次理解class关键字
class关键字如果在传递参数时使用，表示这个参数可以是这个类以及其所有子类。而type参数表示只能是这个类本身。
由于Fortran没有类似final的关键字，所以所有类都存在被继承的可能性。因此，类的成员函数必须使用class参数。
多态指针
class关键字除了在传递参数时使用，还可以用来定义多态指针。以下是一个示例：
可以看到，alice的类型声明为class(People), allocatable，而不是某个type。在后面，它可以申请内存为基类，或者子类，并且表现出对应类型的行为。
Fortran的allocatable本质上是类似指针的，只是它有一些与pointer不同的语法糖。需要申请内存的工作，allocatable通常是心智负担更少的一个选择。
select type语法
实际上，前面的语法已经可以实现大部分的多态功能了。
select type是对Fortran多态功能的进一步拓展。以下是一个示例：
实际上，上述功能完全可以通过重载来实现。不过由于Fortran的重载写起来比较笨重，增加这样一个语法也可以理解。
class(*)语法
class(*)语法是select type语法的进一步增强。以下是一个示例：
我个人是不太喜欢这个语法的，不过不少人拿它当做any类型用。因为class(*)也可以用于变量定义，所以可以由此定义一个无限任意类型的容器，比如：
这个特性也被称为无限多态。
总结
Fortran的继承和多态功能总体上还不错。它没有多继承，不多这种*语法大多数语言也不支持。select type和class(*)有点*，但也是Fortran语法糖不足不得已而为之，建议谨慎使用。
