面向对象程序设计 PPT课件

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【例5-3】示例类型兼容规则的应用。 教材P261，该程序的运行结果为：
Base class Base class Base class Derivel class Derive2 class
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根据类型兼容规则，基类指针p可以指 向派生类对象obj2、obj3（即派生类 对象可以代替基类对象，给基类指针 赋值），但编译时，编译器根据p的类 型是基类型，自动调用基类的who()， 所以结果如上所示。
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第5章多态与抽象类
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分析问题
基类设置成员函数Pay()和Display() 的目的是为了统一规定类簇的基本行 为，虽有冗余，但也必要。为此，C++ 提供了纯虚函数来解决此问题。
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第5章多态与抽象类
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在主函数中建立了4个不同类的对象，进行 了类似的操作，重复写了4遍类似的语句。 应该怎样有效地来处理它们同样的行为呢 ？我们首先想到的是用循环解决，但调用 这些同名函数的对象却不相同。 分析这些对象有一个共同点，那就是来自 于同一个基类，而基类与派生类对象有什 么关系呢？事实上，它们遵循类型兼容规 则。
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在派生类中重新定义虚函数时，其函 数原型包括返回类型、函数名、参数 个数与参数类型的顺序，都必须与基 类中的原型必须相同。
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第5章多态与抽象类
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一个函数一旦被声明为虚函数，则无 论声明它的类被继承了多少层，在每 一层派生类中该函数都保持虚函数特 性。因此，在派生类中重新定义该函 数时，可以省略关键字virtual。但是 ，为了提高程序的可读性，往往不省 略。
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Employee *emp[4]={&m1,&t1,&s1,&sm1}; //声明 抽象类指针数组 for(int i=0;i<4;i++) { emp[i]->Pay(); //单一指令，实现多态， 计算指针指向对象的工资 emp[i]->Display();//单一指令，实现多态， 输出指针指向对象的信息 }
《面向对象程序设计》
第 5章 多态与抽象类
内容提要
5.1 类层次的多态问题
5.2
5.3
类型兼容规则(重点)
多态的概念
5.4
5.5
多态的分类
联编
5.6
5.7
虚函数(重点)
抽象类与纯虚函数(重点)
提出问题
【例5-1】在例4-1程序中存在的两个 不足：
（1）基类Pay()和Display()的函数体均为空， 在实现部分仍要写出函数体，显得冗余。 （2）在主函数中，建立了4个不同类的对象， 进行了类似的操作，重复写了4遍类似的语句 ，程序不够简洁。
静态联编 动态联编
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静态联编是在编译阶段完成的联编。 例5-2、例5-3及以前的函数重载都是 采用静态联编方式。 例5-4，教材P265，是静态联编。 动态联编是在运行阶段完成的联编。
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在例5-4中，静态联编把基类指针ps指 向的对象绑定到基类上，而在运行时 进行动态联编将把ps指向的对象绑定 到派生类上。
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【思考题5-3】如果基类指针要访问派 生类的who()，怎么办？ C++提供了多态机制来解决这个问题。 类型兼容规则是C++多态的重要基础。
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多态
多态（Polymorphism）是指具有相似 功能的不同函数使用同一个名称来实 现，从而可以使用相同的调用方式来 调用这些具有不同功能的同名函数的 特性。
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5.4
多态的分类
C++支持的多态可以分为四种类型：
重载多态：函数重载和运算符重载 强制多态：强制类型转换 包含多态：虚函数 参数多态：函数模板和类模板
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第5章多态与抽ຫໍສະໝຸດ Baidu类
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联编
联编是指把一个标识符名和一个存储 地址联系在一起的过程。即函数调用 与某个函数在多态的实现过程中，确 定调用哪个同名联系的过程，又称绑 定。分为：
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5.6 虚函数
虚函数就是在基类中被关键字virtual 说明、并在一个或多个派生类中被重 新定义的成员函数。
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声明虚函数的格式如下：
virtual <函数值类型> <函数名>(<参数表>);
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第5章多态与抽象类
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类型兼容规则中所指替代包括以下情 况：
（1）派生类的对象可以赋值给基类的对象。 （2）派生类的对象可以初始化基类的引用。 （3）派生类的对象的地址可以赋值给基类的指 针变量。
在替代之后，派生类对象就可以作为 基类的对象使用，但只能访问从基类 继承的成员。
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可见，同一个指针，在不同阶段被绑 定的类对象将是不同的，进而被关联 的类成员函数也是不同的。 如何来确定是用静态联编还是用动态 联编呢？ C++规定，动态联编通过继承和虚函数 来实现。
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虚函数是动态联编的基础。下面介绍 虚函数。
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在程序运行时，不同类的对象调用各 自的虚函数，这就是运行时多态。
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【例5-5】将例5-4基类的成员函数 print()设为虚函数，采用对象指针调 用虚函数，进而实现动态联编。
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该程序的运行结果为:
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5.2类型兼容规则
类型兼容规则是指在需要基类对象的 任何地方，都可以使用公有派生类的 对象来替代。
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通过公有继承，派生类得到了基类中 除构造函数、析构函数之外的所有成 员。这样，公有派生类实际就具备了 基类的所有功能，凡是基类能解决的 问题，公有派生类都可以解决。