第09章 多态

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9.1.2 多态的实现：联编
动态联编则是必须在程序运行时，才能够确定 具有多态性的语句究竟调用哪个函数。用动态 联编实现的多态，也称为运行时的多态。以上 所述的几种多态形式中，只有运行多态是属于 动态联编。以后我们会看到，在一个循环中的 同一个语句，第一次循环时调用的是一个函数， 第二次循环时调用的是另一个函数。这种结果， 程序不运行是看不到的。所以称为动态联编。
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9.3.2 虚构虚函数
例 9-8 在例9-6的基础上，修改main()函数，动态创建派生类对象 并以该对象地址初始化基类指针，观察派生类对象销毁时的构造 函数调用情况 //例9-8只需修改程序例9-6中的main()即可，其它程序仅修改文件 名 //以及#include部分的文件名，其它代码不需改动。程序包含10个 文件 // Global08.h, TPoint08.h, TPoint08.cpp, TShape08.h, TRect08.h, // TCircle08.h, TCircle08.cpp, TEllipse08.h, TEllipse08.cpp // Main08.cpp }
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9.2 重载、覆盖与静态联编
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9.2.1重载与静态联编
以下是一个重载函数的例子。 int add(int a){ return a+10; } int add(int a,int b){ return a+b; } int main(){ int x=1,y=2; add(x); add(x,y); return 0; }
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9.3.2 虚构虚函数
#include "Global08.h" Draw a BLACK circle with: #include "TPoint08.h" Center: (1,1) #include "TShape08.h" Radius: 10 #include "TCircle08.h" TShape destructed. #include "TEllipse08.h" Draw a BLACK ellipse with: #include "TRect08.h" Focus 1: (-1,0) int main(){ Focus 2: (1,0) TShape* pShape=0; Long Axis: 4 pShape = new TCircle(TPoint(1,1),10); TShape destructed. pShape->Draw(); delete pShape; pShape = new TEllipse(TPoint(-1,0),TPoint(1,0), 4u); pShape->Draw(); delete pShape; return 0; }
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9.2.2覆盖与静态联编
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9.3 虚函数与运行时多态
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9.3 虚函数与运行时多态
在同名覆盖现象中，通过某个类的对象 （对象指针、对象引用）调用同名函数， 编译器会将该调用联编到该类的同名函 数。 通过基类对象指针（引用）是无法访问 派生类普通函数的，即便这个指针（引 用）是使用派生类对象初始化的。
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9.3.2 虚析构函数
如果用动态创建的派生类对象的地址初始化基 类的指针，创建的过程不会有问题：仍然是先 调用基类构造函数，再执行派生类构造函数。 但是，在用delete运算符删除这个指针的时候， 由于指针是指向基类的，通过静态联编，只会 调用基类的析构函数，释放基类成员所占用的 空间。而派生类成员所占用的空间将不会被释 放。
//
p.f(); q.f();
//调用P::f() //调用Q::f()
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9.2.2覆盖与静态联编
例 9-2 用指针访问继承树中的同名函数 //以下代码仅为示例，无法编译 class B { public: void f(){…} }; // 基类 class P: public B { public: void f(){…} }; //派生类1 class Q: public B { public: void f(){…} }; //派生类2 main () { B* b_ptr; P p; Q q; //定义基类的指针和派生类的对象 b_ptr=&p; //基类指针指向派生类 b_ptr->f(); //通过基类指针调用B::f() b_ptr=&q; //基类指针指向派生类 b_ptr->f(); //通过基类指针调用B::f() }
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9.3.1 虚函数
虚函数可以在类的定义中声明函数原型的时候 来说明，格式如下：
virtual <返回值类型> 函数名(参数表); 在函数原型中声明函数是虚函数后，具体定义这个 函数时就不需要再说明它是虚函数了。
如果在基类中直接定义同名函数，定义虚函数 的格式是：
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9.2.2覆盖与静态联编
覆盖（Override）现象只能出现在继承树中。 在派生类中定义和基类中同名的成员函数，是 对基类进行改造，为派生类增加新的行为的一 种常用的方法。 在某些情况下，覆盖会导致静态联编；另外一 些情况下，则会导致动态联编。
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9.3.1 虚函数
基类中的同名函数声明或定义为虚函数后，派 生类的同名函数无论是不是用virtual来说明， 都将自动地成为虚函数。从程序可读性考虑， 一般都会在这些函数的声明或定义时，用 virtual来加以说明。 只要对例11.2中的头文件稍加修改，也就是将 基类和派生类中的getArea函数都声明为虚函 数，在重新编译和运行程序，就可以得到运行 时的多态的效果。
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例 9-4 用指针+虚函数的形式实现动态联编 class B { public: virtual void f() {} }; class P: public B { public: void f() {} }; class Q: public B { public: void f() {} }; main () { B* b_ptr; P p; Q q; b_ptr=&p; b_ptr->f(); //调用的是P::f() b_ptr=&q; b_ptr->f(); //调用的是Q::f() }
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Байду номын сангаас 9.3.1 虚函数
要实现运行时的多态，需要以下条件：




必须通过指向基类对象的指针访问和基类成员 函数同名的派生类成员函数； 或者用派生类对象初始化的基类对象的引用访 问和基类成员函数同名的派生类成员函数； 派生类的继承方式必须是公有继承； 基类中的同名成员函数必须定义为虚函数。
C++高级语言程序设计
第 9章
多态性
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多态性（Polymorphism）是面向 对象程序设计的主要特征之一。 多态性对于软件功能的扩展和软 件重用都有重要的作用。是学习 面向对象程序设计必须要掌握的 主要内容之一。
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virtual <返回值类型> 函数名(参数表) {<函数体>}
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9.3.1 虚函数
基类中的同名函数声明或定义为虚函数后，派 生类的同名函数无论是不是用virtual来说明， 都将自动地成为虚函数。从程序可读性考虑， 一般都会在这些函数的声明或定义时，用 virtual来加以说明。 只要对例11.2中的头文件稍加修改，也就是将 基类和派生类中的getArea函数都声明为虚函 数，在重新编译和运行程序，就可以得到运行 时的多态的效果。
面向对象程序设计中多态性表现为以下几种形 式：



重载多态：通过调用相同名字的函数，表现出不同 的行为。运算符重载也是一种重载多态。 运行多态：通过基类的指针，调用不同派生类的同 名函数，表现出不同的行为。许多面向对象程序设 计的书籍中所说的多态性，就是这种多态。 模板多态，也称为参数多态：通过一个模板，得到 不同的函数或不同的类。这些函数或者类具有不同 的特性和不同的行为。
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9.1.2 多态的实现：联编
一个具有多态性的程序语句，在执行的 时候，必须确定究竟是调用哪一个函数。 也就是说，在执行的时候调用哪个函数 是唯一地确定的。确定具有多态性的语 句究竟调用哪个函数的过程称为联编 （Binding），有的资料也翻译成“绑 定”。
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9.3.2 虚析构函数
为了解决派生类对象释放不彻底的问题，必须 将基类的析构函数定义为虚析构函数。格式是 在析构函数的名字前添加virtual关键字。函 数原型如下： virtual ~Shape(); 此时，无论派生类析构函数是不是用virtual 来说明，也都是虚析构函数。 再用delete shape_ptr来释放基类指针时，就 会通过动态联编调用派生类的析构函数。