c++第12章

ps=&s; ps->Calculate(); cout<<"本科生："<<'\t'; ps->Print(); ps=&g; ps->Calculate(); cout<<"研究生："<<'\t'; ps->Print(); return 0；} 第二行，它屏蔽了 结果为: 基类的同名函数。 本科生：物理 80学时 5学分 研究生：物理 80学时 4学分 本科生：数学 160学时 10学分 研究生：数学 160学时 8学分
第12章 多态性与虚函数
12.1 12.2 12.3 12.4 多态性的概念 一个典型的例子 虚函数 纯虚函数与抽象类
12.1 多态性的概念 本章所讲的多态性指在继承类中与基类同名、 同参数、同类型函数的不同行为。 多态就是指不同的对象接受到相同的消息时产 生不同的响应动作，即对应相同的函数名，却执行 了不同的函数体。 多态性分为两类: 静态多态性和动态多态性。 以前学过的函数重载和运算符重载实现的多态性属 于静态多态性，在程序编译时系统就能决定调用的 是哪个函数，因此静态多态性又称编译时的多态性。 静态多态性是通过函数的重载实现的。
是指向基类的指针，可实际上用了 派生类中的Calculate()。如果不是 虚函数，第四行输出是10学分。
二、静态关联与动态关联 关联——确定调用的具体对象的过程。在这里 是指把一个函数名与一个类对象捆绑在一起，建立 关联。一般地说，关联指把一个标识符和一个存储 地址联系起来。 静态关联：在编译时即可确定其调用的虚 函数属于哪一个类，这种关联在编译阶 支持 段完成的。又称为早期关联。静态关联 两种 能够实现编译时多态。 关联 方式 动态关联：是在运行阶段把虚函数和类对 象“绑定”在一起的。这种关联要在程 序运行时动态进行，所以又称为滞后关 联。动态关联可以实现运行时多态。
动态多态性是在程序运行过程中才动态地确定操 作所针对的对象。又称运行时的多态性。动态多态 性是通过虚函数实现的。 问题是: 当一个基类被继承为不同的派生类时， 各派生类可以使用与基类成员相同的成员名，如果 在运行时用同一个成员名调用类对象的成员，会调 用哪个对象的成员？也可以说，多态性是“一个接 口，多种方法”。 12.2 一个典型的例子
(3) 声明Circle的派生类Cylinder class Cylinder:public Circle { public:
Cylinder (float x=0,float y=0,float r=0,float h=0);
void setHeight(float); float getHeight( ) const; float area( ) const; float volume( ) const; friend ostream& operator<<(ostream&, const Cylinder&); protected: float height; }; ··· ···
Point &pRef=cy1; cout<<″\\npRef as a Point:″<<pRef; Circle &cRef=cy1; cout<<″\\ncRef as a Circle:″<<cRef; return 0;} 在本例中存在静态多态性，这是运算符重 载引起的。可以看到，在编译时编译系统即可 以判定应调用哪个重载运算符函数。稍后将在 此基础上讨论动态多态性问题。
三、在什么情况下应当声明虚函数
由虚函数实现的动态多态性就是: 同一类族中 不同类的对象，对同一函数调用作出不同的响应。
(1)定义格式如下：
virtual 返回类型 函数名（参数表）{…}； 在基类用virtual声明成员函数为虚函数。这样就 可以在派生类中重新定义此函数，为它赋予新的功 能，并能方便地被调用。
virtual仅用于类定义中，在类外定义虚函数时， 不必再加virtual。
对程序作一点修改，即把Student类的display 函数声明为虚函数，其他部分都不改动。 virtual void display( );
运行结果如下： num:1001 (stud1的数据) name:Li score:87.5
num:2001 (grad1中基类部分的数据) name:wang score:98.5 pay=1200
int main() { Student stud1(1001,"Li",87.5); Graduate grad1(2001,"Wang",98.5,1200); Student *pt=&stud1; pt->display( ); 运行结果如下： pt=&grad1; num:1001 pt->display( ); name:Li return 0; score:87.5 } num:2001 name:wang score:98.5
12.3 虚函数
一虚函数的作用
在类的继承层次结构中，在不同的层次中可以 出现名字相同、参数个数和类型都相同而功能不同 的函数。 虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基 类同名的函数，并且可以通过基类指针或引用来访 问基类和派生类中的同名函数。 分析例12.2。这个例子开始时没有使用虚函数， 然后再讨论使用虚函数的情况。
(3) 定义一个指向基类对象的指针变量，并使它指 向同一类族中需要调用该函数的对象。 (4) 通过该指针变量调用此虚函数，此时调用的就 是指针变量指向的对象的同名函数。
通过虚函数与指向基类对象的指针变量的配合 使用，就能方便地调用同一类族中不同类的同名函 数，只要先用基类指针指向即可。 函数重载处理的是同一层次上的同名函数问题， 而虚函数处理的是不同派生层次上的同名函数问题， 前者是横向重载，后者可以理解为纵向重载。但与 重载不同的是: 同一类族的虚函数的首部是相同的， 而函数重载时函数的首部是不同的(参数个数或类 型不同)。
int main( ) { Cylinder cy1(3.5,6.4,5.2,10); cout<<"\\noriginal cylinder:\\nx=" <<cy1.getX( )<<", y="<<cy1.getY( )<<", r=" <<cy1.getRadius( ) <<", h="<<cy1.getHeight( ) <<"\\narea=" <<cy1.area()<<",volume=" <<cy1.volume()<<endl; cy1.setHeight(15); cy1.setRadius(7.5); cy1.setPoint(5,5); cout<<″\\nnew cylinder:\\n″<<cy1;
class Graduate:public Student { public: Graduate(int, string, float, float); void display( ); private: float pay; }; void Graduate::display( ) { cout<<"num:"<<num<<"\\nname:"<<name<< "\\nscore:"<<score<<"\\npay="<<pay<<endl;} Graduate::Graduate(int n, string nam,float s,float p): Student(n,nam,s),pay(p){ }
例12.1 ——P393
对于一个比较大的程序，应当分成若干步骤进行。 先声明基类，再声明派生类，逐级进行，分步调试。
(1) 声明基类Point类 class Point //声明类Point { public: Point(float x=0,float y=0); void setPoint(float,float); float getX( ) const {return x;} float getY( ) const {return y;} friend ostream & operator<<(ostream &, const Point &); protected: float x,y; }; ··· ···
函数重载属静态关联。 动态关联是通过基类指针与虚函数的结合来实 现多态性的。 实现：先定义了一个指向基类的指针变量，并使 它指向相应的类对象，然后通过这个基类指针去调 用虚函数。显然，对这样的调用方式，编译系统在 编译该行时是无法确定调用哪一个类对象的虚函数 的。这时，编译系统把它放到运行阶段处理，在运 行阶段确定关联关系。 在运行阶段，指针可以先后指向不同的类对象， 从而调用同一类族中不同类的虚函数。
class GradeStudent:public Student { public: void Calculate() { SetCredit(GetHour()/20); }
};
int main() { Student s,*ps; GradeStudent g; s.SetCourse("物理",80); s.Calculate(); g.SetCourse("物理",80); g.Calculate(); cout<<"本科生："<<'\t'; s.Print(); cout<<"研究生："<<'\t'; g.Print(); s.SetCourse("数学",160); g.SetCourse("数学",160);