第13章 多态性

能 ! 运算符的重载可以达到此目的。
13.2.1 运算符重载的几点说明
允许重载 和 不允许重载的运算符见13-1和13-2表。
重载运算符的限制
（2）不允许改变运算符的优先级和结合性。 （3）不允许改变运算符的语法结构， 如二元运算符只能重载成二元运算符，
（1）只能对已有运算符重载，不可臆造新的运算符。
{…} 以 operator 为关键字，编译器可以很容易将 运算符重载函数与其他成员函数区别开来。 例13.2 实现复数类的“+”，“-”等重载运算 关键部分见下页
class Complex { float Real, Image; public: ... Complex operator +(const Complex &c); Complex operator +(double); Complex operator-(const Complex &c); Complex operator-(double); Complex operator-(void); ...... }; Complex Complex::operator +(const Complex &c) { return Complex (Real+c.Real, Image+c.Image); Complex Complex::operator +(double r) { return Complex(Real+r, Image); } Complex Complex::operator-(void) { return Complex(-Real, -Image); } ……
一元运算符只能重载成一元运算符。
13.2.2 运算符重载的两种方式 1.重载为类的成员函数
特殊的成员函数名
在类内定义运算符重载函数的格式为：
<函数返回值类型> operator <重载运算符>( [<参数列表>] )
{…} 在类外定义运算符重载函数的格式为：
<函数返回值类型> <类名>::operator <重载运算符> ( [<参数列表>] )

第二部分 面向对象的程序设计



第13章 多态性
13.1 函数重载 13.2 运算符重载 13.3 静态联编 13.4 动态联编和虚函数 13.5 纯虚函数和抽象类
第 13 章
多态性
多态性是实现 OOP 的关键技术之一。 在C++中，多态性分为两种：
①静态多态 ②动态多态
函数重载和运算符重载属于静态多态。 函数重载：相同函数名可以完成不同功能。 运算符重载：相同运算符完成不同功能。 动态多态是指：程序执行过程中确定的关系，
如动态确定函数的调用关系。
运行时的多态（动态多态）
是通过类的继承和虚函数来实现的。
13.1 函数重载 参见5.6节（略） 13.2 重载运算符
{…}
在类外定义友元重载函数的格式为：
<返回值类型> operator <重载运算符> ( [<参数列表>] )
{…}
例13.3 用友元函数实现复数类的“+”和“－” 重载运算 关键部分见下页
class Complex{ float Real, Image; public: ...
friend Complex operator +(const Complex &c1, const Complex &c2); friend Complex operator－(const Complex &c);
Nump指针 Namep指针 Score整数
stud1存储空间
Nump指针 Namep指针 Score整数
"Mary"
首先撤消对象stud2，然后撤消对象stud1 ，出问题！ 同一对象被撤销两次。
几个特殊规定
不可重载的操作符：
sizeof（），.*(成员指针)，:: ? : 必须重载为成员函数： = （）函数调用， [] 下标索引 -> 必须重载为友元函数： >> <<

4.使用非成员、非友元实现运算符的重载
定义友元的目的是在友元函数中直接访问类的私有成员， 实际上，也可以通过公有函数接口访问类的私有成员， 所以实现运算符重载，可以即不用成员函数， 也不用友元函数。 例13.4：
程序中A行使用赋值运算符进行对象整体赋值， C++将其处理成各个成员逐一赋值,如下图所示： :
stud2存储空间 stud1存储空间
Num数组
Name数组 Score整数
Num数组
Name数组 Score整数
C++默认的处理是：strcpy(stud2.Num, stud1.Num); strcpy(, ); stud2.Score = stud1.Score; 。 • 但是如果对象的成员中有成员指向动态分配的 数据空间就会出现问题。
5. 何时必须重载 = 和 += 运算符？ • 相同类型的对象之间是可以直接赋值的，C++将赋 值处理成两个对象的各个成员直接赋值。两个对象 的对应数据成员逐一赋值。 对于Complex类，如有Complex c1(2, 3), c2; 则自动将 c2=c1; 处理成： c2.Real = c1.Real; c2.Image = c1. Image; 一般不会出现问题。 [例13.5] 在类中，用字符数组实现字符串。 见 “第13章 多态性(例子).doc”
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第一部分 面向过程的程序设计

第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第 7章 第 8章 第 9章 第10章 第11章 第12章 第13章 第14章 第15章
C++概述 数据类型、运算符和表达式 简单的输入/输出 C++的流程控制 函数 编译预处理 数组 结构体、共同体和枚举类型 指针和引用 类和对象 类和对象的其他特性 继承和派生 多态性 输入/输出流 模板
}
第1个运算量是对象，第2个运算量是参数。 参数个数只能是 0 个或 1 个。分别实现：一元、二元 运算符的重载。 阅读教材上程序全文为友元函数 在类内定义友元重载函数的格式为：
friend <返回值类型> operator <重载运算符> ( [<参数列表>] )
成员实现：将 c1+5.6 解释为：c1.operator +(5.6) 友元实现：将 c1+5.6 解释为：operator +(c1, 5.6) 成员实现：将 5.6 + c1解释为： 5.6.operator + (c1) 友元实现：将 5.6 + c1解释为：operator + ( 5.6, c1)
{ if(nump) //构造函数 { Nump = new char[strlen(nump)+1]; strcpy(Nump, nump); //动态分配存储空间 } else Nump=NULL; if(namep) { … } Score=score; }
~Student( ) { // 析构函数，释放指针指向的空间 if(Nump)delete [ ]Nump; if(Namep)delete [ ]Namep; } void Show( ) { if(Nump && Namep) cout<<"Num="<<Nump<<'\t' <<"Name="<<Namep<<'\t' <<"Score="<<Score<<endl; } };
因此：
对一般的二元运算符重载为友元函数比重载为成员函
数更优越。
但是对于赋值运算符，将其重载为成员函数较好，因
为赋值运算符是一个二元运算符，
其语法格式为 <变量>=<表达式>，
第一个运算量必须是对象（变量也是对象），通过对象 调用成员函数比较自然。 若重载为友元，则可能会出现5.6=c这样的表达式，与赋 值表达式的语义不一致。
}
void main( ) { Complex c1(2, 3), c2(4, -2), c3;
c3 = c1+c2 ; 编译器将 c1+c2 解释为：c1.operator+(c2) …… 将 c1+5 解释为：c1.operator+(5) c3 = c1+5 ;
c3 = - c1; ……
将 - c1 解释为：c1.operator－( )
class Complex { float Real, Image; public: Complex(double r=0, double i=0) { Real=r; Image=i; } void SetReal(double Real){ Complex::Real = Real; } void SetImage(double Image) { Complex::Image = Image; } double GetReal( ){ return(Real); } double GetImage( ){ return(Image); } …… };
...... };
Complex operator +(const Complex &c1, const Complex &c2)//二元运算