09C++第12讲多态性

double max(double x,double y) { return x>y?x:y; } }
编译时多态性 - 类中的成员函数重载举例
main() class Person { { private: Person p1; char Name[20]; Person p2(“Yang”,20,’m’); int Age; p1.ShowMe(); char Sex; p2.ShowMe(); public: return 0; } Person()； //构造函数 Person( *name, int age, char sex); //构造函数 ~Person(); //析构函数 void ShowMe();
不能定义虚构造函数，可以定义虚析构函数
例12-2 虚函数实现运行多态性
class Circle { protected: double radius; public: Circle(double r=0) { radius=r; } virtual double Area() { return 3.14*radius*radius; } };
二. 派生类对象替换基类对象
公有派生类对象替换基类对象
由于公有派生类全盘继承了基类的成员和访问权限，因 此，在C++中使用公有派生类对象替换基类的对象，实现本 来由基类对象完成的工作。
对象替换常见的形式
派生类对象给基类对象赋值 派生类对象可以初始化基类对象的引用 派生类对象的地址传递给基类的指针变量
静态联编技术 动态联编技术
联编-将程序中的函数调用与实现调用功能的程序代码关 联起来。
多态性的两种处理技术
静态联编技术-编译时多态性
在编译中确定调用哪一个同名函数。通过函数重 载和运算符重载实现。
动态联编技术-运行时多态性
在程序执行过程中确定调用哪一个同名函数。通 过继承和虚函数实现。
};
编译时多态性–派生类对基类成员函数的重载与覆盖

重载：成员函数的参数有区别，即个数或类型不同。 覆盖：成员函数参数完全相同，这时派生类将覆盖基 类的同名成员函数。即 派生类对象.成员函数（） - 访问派生类中覆盖基类的 同名函数。 派生类对象.基类名::成员函数（） - 可以访问基类中的 同名函数。
计算机程序设计(C++)
2007-2008第二学期
第12章 多态性
E-mail:
教师：杨振平 zpyang@
授 课 内 容
多态性概述 派生类对象替换基类对象 虚函数 抽象类 运算符重载
一. 多态性概述
多态性含义
在面向对象系统中， 多态性是指不同对象接收到相同的 消息时会产生不同的行为。 在C++程序中，“同名函数”即为多态性的表现形式。 C++语言具有处理“多态性”的方法技术。
例12-3
抽象类与具体类的接口和实现
从Point、Circle类中抽象出基类Shape。
class Shape
{ public: // 纯虚函数，在派生类中重载 virtual double Area() =0; //几何图形面积 virtual void PrintShapeName() const = 0; //输出名称 virtual void Print() const = 0; };
{
函数体
}
用途： 实现运行时多态性，即通过基类指针指向公有派生类 对象，可以访问派生类中同名覆盖的成员函数。
虚函数的使用限制
虚函数重定义时，必须保证函数名、返回值类型、 参数个数、参数类型等应于基类函数一致。 通过指针或引用调用虚函数，才能保证运行时多 态性的成立。
派生类中重定义的基类虚函数仍为虚函数，同时 可以省略virtual关键字。
如何使用PC->Area()访问派生类中覆盖基类的Area()成员函数？只需 将基类中的Area()函数定义为虚函数。
虚函数的作用：
从本质上讲，虚函数实现“一个接口，多种方法”的理念，即基 类内部的虚函数定义该函数的接口形式，而在派生类中对虚函数的定义格式
virtual 返回值类型 函数名（参数表）
编译时多态性 – 普通函数重载举例
找两个数中的大数
//整型 //测试用函数
int main()
{ int ai,bi;
int max(int x,int y) { return x>y?x:y; }
//双精度型
double ad,bd;
cin>>ai>>bi; cout<<max(ai,bi)<<endl; cin>>ad>>bd; cout<<max(ad,bd)<<endl return 0;
虚函数定义
虚函数定义
运行结果
四. 抽象类
纯虚函数定义格式： virtual 返回类型 函数名（参数表）=0
具体实现只能在派生类中完成。
;
抽象类
至少包含一个纯虚函数的类。
说明：
在基类中只作纯虚函数的声明，在派生类中完整定义。
抽象类的使用要求
抽象类不能实例化，即不能创建抽象类 的对象 抽象类只作为基类被继承 能够定义指向抽象类的指针或引用
改为：
private:?
三. 虚函数
在程序执行期间，如何通过基类指针或基类引用访问派生类中覆盖基 类的同名成员函数？这时可以利用C++中提供的“虚函数”技术。 如：
PC=&ds; //基类指针指向派生类对象 cout<<“4: ”<<PC->Area()<<endl; //访问基类中的Area()
};
Circle::Circle(int a,int b,double r): Point(a,b) { SetRadius( r ); } double Circle::Area() 类外定义的虚函数 { return 3.14159 * radius * radius; }
类外定义的虚函数 void Circle::Print() const { cout << "Center = "; Point::Print(); cout << "; Radius = " << radius << endl; }
Point类
实现每一个虚函数
};
Point::Point( int a, int b ) { SetPoint( a, b ); }
Point类成员函数定义
void Point::SetPoint( int a, int b ) { x = a;y = b; } void Point::Print() const { cout << '[' << x << ", " << y << ']'; }
例12-1：公有派生类对象替换基类对象
int main() { Cylinder ds(1,10); Circle cs(10)，*PC, &pd=ds; cout<<“1: ”<<cs.Area()<<endl; //访问基类中的Area() cout<<“2: ”<<ds.Area()<<endl; //访问派生类中的Area() cs=ds; //派生类对象替换基类对象 cout<<“3: ”<<cs.Area()<<endl; //访问基类中的Area() PC=&ds; //基类指针指向派生类对象 cout<<“4: ”<<PC->Area()<<endl; //访问基类中的Area() cout<<“5: ”<<pd.Area()<<endl; //访问基类中的Area() return 0; }
五.运算符重载
重载运算符主要用于对类对象的操作。 例如:2个复数类对象的加法, c=a+b; 运算符重载函数的定义格式：
class Point : public Shape {
int x, y; //点的x和y坐标 public: Point( int = 0, int = 0 ); // 构造函数 void SetPoint( int, int ); // 设置坐标 int GetX() { return x; } // 取x坐标 int GetY() { return y; } // 取y坐标 virtual double Area() { return 0.0; } virtual void PrintShapeName() const { cout << "Point: "; } virtual void Print() const; //输出点的坐标
测试函数 int main() { Point point(30,50); Circle circle(120,80,10.0); point.PrintShapeName(); point.Print(); 结果： cout << endl; Point： circle.PrintShapeName(); Circle: circle.Print(); Shape *arrayOfShapes[ 2 ]; //指向抽象类的指针 arrayOfShapes[ 0 ] = &point; arrayOfShapes[ 1 ] = &circle; arrayOfShapes[ 0 ]-> PrintShapeName(); arrayOfShapes[ 1 ]-> PrintShapeName(); }