Dinamik iletim

Bilgisayar programlamada dinamik iletim, altyordam çağrılarının ilişkin altyordam başlangıç adresine dinamik olarak bağlanmasıdır. Bir diğer deyişle, dinamik iletim program metnindeki bir çağrı ile işletilen altyordamın programın çalışması sırasında birbirine bağlanması durumudur. Geri çağrı ve çokbiçimliliğin realize edilmesinde kullanılan bu bağlama yöntemi, yordamsal programlama dillerinde altyordam göstericileriyle gerçekleştirilirken, nesne yönelimli dillerde kalıtlama ve gerçekleştirme ilişkilerinin kullanılmasıyla otomatikman sağlanır. Altyordamların birinci sınıf dil öğesi olarak ele alındığı fonksiyonel programlama dillerinde ise, aynı işlevsellik altyordamların argüman olarak geçirilmesi ile sağlanabilir.

Dinamik iletimin başlıca amacı, kullanıcının gereksinimlerine göre değişkenlik gösterebilecek kod parçalarının kullanıcı tarafından tamamlanmasını mümkün kılarak yazılım çerçevelerinin çokbiçimli kullanılabilmesini sağlamak ve böylece daha yüksek yeniden kullanım elde etmektir. Örnek olarak, görsel arayüzlü bir yazılımı kullanırken yaptıklarınızı düşünün, düğmelere basıyorsunuz, metin kutularını dolduruyorsunuz, listelerden seçimler yapıyorsunuz, vs. Ancak, düğmenin (ve diğer görsel öğelerin) davranışı temelde değişmediği halde, düğmeye basıldığında programın amacına dönük şeyler oluyor. Mesela, öğrenci kayıt formunun doldurulması sonrasında tıklanan Tamam düğmesi öğrenci kaydını yaparken, kitap alışverişi sitesindeki aynı görünüşlü düğmeyi tıklamanız kitapların evinize kadar gelmesini sağlayan bir sürecin başlamasına neden oluyor. Tıklamak eylemi aynıyken, olup biten değişiyor ve bunun görsel arayüz kitaplığını üreten firma tarafından bilinmesi olanaksız; resmin sizin kullandığınız yazılımı—öğrenci kayıt ve kitap alışveriş yazılımları—üretenler tarafından doldurulması gerekli. İşte bu, yordamsal programlama dillerinde altyordam göstericilerine uygun altyordamların adreslerini geçirerek sağlanırken, nesne yönelimli dillerde yazılım çerçevesince sağlanan üstsınıflardan kalıtlama veya arayüzleri gerçekleştirme ile sağlanabilir.

Üstsınıftan kalıtlama veya arayüz gerçekleştirme senaryosunun geçerli olduğu durumlarda, bir nesneye gönderilen ileti sonucunda hangi metodun çağrılacağını belirleyen aşağıdaki adımların akılda tutulması yararlı olacaktır.

İletinin uygunluğu tutacak—gösterici veya referans da olabilir—türünün (statik tür) desteklediği iletilerle denetlenir. Derleme sırasında yapılan bu denetim, ileti ve metot imzalarının uyuşup uyuşmadığına bakar. Uyuşmanın olmaması durumunda, derleme hata mesajı vererek başarısız bir biçimde sona erecek ve bir sonraki adıma geçilmeyecektir.

Tutacağın temsil ettiği nesnenin sınıfına (dinamik tür) bakarak hangi metodun çağrılacağına karar verilir. Bu karar, nesnenin sınıfında gerçekleştirilen veya üstsınıflardan kalıtlanan metotlardan biri seçilerek programın çalışması sırasında verilir.

Kabarcık sıralaması algoritmasının C programlama dilindeki soysal gerçekleştirimini içeren aşağıdaki kabarcik_siralama fonksiyonunun imzasında iki nokta dikkat çekiyor: fonksiyon göstericisi ve eleman türü olarak void* ile eşanlamlı ilan edilmiş olan Object. Bunlardan ilki dizinin eleman türüne ve/veya sıralama fonksiyonunun kullanılış bağlamına göre farklı biçimlerde sıralanmasını olanaklı kılarken, ikincisi dizinin herhangi bir türden eleman tutabilmesini—yani, dizinin soysal olmasını—sağlıyor.

Yukarıda sağlanan imzaya uygun gerçekleştirime göz atıldığında ise, işin püf noktasının fonksiyon göstericisinin kullanıldığı içteki döngünün ilk satırında olduğu görülür. Her ne kadar kar adındaki bir fonksiyonun çağrılması ile aynı görünse de, aslında bu satırda kar adlı fonksiyon göstericisinin sahip olduğu değerin işaret ettiği bellek konumunda başlayan bir fonksiyon çağrılmaktadır; kabarcik_siralama fonksiyonunun çağrıldığı noktalarda kar parametresine değişik değerlere sahip göstericilerin geçirilmesi, farklı karşılaştırma ölçütlerinin kullanılması ve dolayısıyla sıralamanın farklı türler ve/veya biçimlerde yapılması anlamına gelecektir.

Aşağıda sağlanan sınama programının incelenmesi olup bitenin daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır. kabarcik_siralama fonksiyonunun ilk kullanılışı Integer türlü elemanları olan bir diziyi karşılaştırma amacıyla int_kars fonksiyonundan yararlanarak sıralarken, ikinci kullanılış komut satırında geçirilen karakter katarı dizisini karşılaştırmak için karakter_katarı_kars fonksiyonundan yararlanarak sıralıyor.

C'nin nesne yönelimli ardılı olan C++'da dinamik iletim, fonksiyon göstericilerine ek olarak, üstsınıfta virtual ilan edilen bir fonksiyonun altsınıflarda ihtiyaca uygun bir biçimde gerçekleştirilmesi veya ezilmesi ile sağlanır. Varsayılan iletim biçiminin statik olması nedeniyle, söz konusu fonksiyonun virtual ilan edilmemesi dinamik iletimi ve dolayısıyla çokbiçimliliği engelleyecektir. Unutulmaması gereken bir diğer nokta, çokbiçimliliğin üstsınıf türünden bir gösterici veya referans—bir başka deyişle, derleyici tarafından özel bir biçimde ele alınan sabit gösterici—ile mümkün olduğudur. Bu, üstsınıf ve altsınıf nesnelerinin muhtemelen değişik büyüklüklerde olması, büyüklüğü çalışma anında belirlenebilen bellek bölgelerinin yığın bellekten ayrılması gerekliliği ve yığın belleğin ancak göstericiler ile işlenebilmesi nedeniyle zorunludur.

İkinci aşamada yapılması gereken, dinamik iletimli çağrılacağı için virtual ilan edilmiş olan fonksiyonların altsınıflarda tanımlanmakta olan türlerin özelliklerini göz önünde bulundurarak gerçekleştirmektir.

Dinamik iletimli fonksiyonun çokbiçimli kullanımına bir örnek aşağıdaki kod parçasından görülebilir. Dikkat edilecek olursa, memurlar adındaki kabın eleman türü üstsınıfın referans türüne sahip tanımlanmış. Dolayısıyla, söz konusu kap Memur veya Memur gibi olan—yani, Memur'dan kalıtlayan—herhangi bir türden nesneyi gösteren referanslar tutacaktır.

Kalıtlama yoluyla çokbiçimliliğin örneklendiği aşağıdaki kod parçasından da görülebileceği gibi, gönderilen ileti sonucunda çağrılan metot, tutacağın arkasındaki nesnenin türüne göre belirlenmektedir. Buna göre, for döngüsünün içindeki gelir iletisi, kimi zaman GenelMüdür kimi zamansa DüzMemur sınıfındaki aynı imzalı metodun çağrılmasına neden olacaktır.

Java, türleri (sınıflar ve arayüzler) gibi olmak ilişkisine göre bir sıradüzenine koyan kalıtlama ilişkisinin yanı sıra sınıfları sahip oldukları ortak arayüzlere göre kategorize eden gerçekleştirme ilişkisini de sunar. Gerçekleştirme ilişkisi yoluyla dinamik iletimin kullanılması ve metotların çokbiçimli bir şekilde kullanılması, birbirleriyle benzer olsun veya olmasın, aynı kategoriye giren sınıfların ortak bir arayüzü gerçekleştirmesi ile mümkün olur.

Fonksiyonel programlama dillerinden olan Scheme'de dinamik iletim, altyordamların birinci sınıf muamele görmesi nedeniyle oldukça kolay sağlanır. Altyordam türlerinin varlığı, altyordamların argüman olarak geçirilmesini ve altyordamlardan sonuç olarak döndürülmesini olanaklı kılar. Bunun sonucunda, çokbiçimli davranması beklenen altyordama değişik altyordamların geçirilmesi işimizi görecektir. Örneğin, aşağıdaki kabarcık sıralaması gerçekleştirimine ikinci argüman olarak > geçirilmesi ilk argümandaki sayı dizisinin artan sırada sıralanması sağlarken, string-< geçirilmesi ilk argümandaki karakter katarı dizisinin azalan sırada sıralanmasını sağlayacaktır.