21天学通C++-第十二章-多态

联系方式：北京源智天下科技有限公司第十二讲：多态杨章伟e-mail:[e-mail]1-2北京源智天下科技有限公司联系方式：课程内容安排•多态的概念•函数重载•虚函数•抽象类•综合练习•思考和习题1-3北京源智天下科技有限公司联系方式：多态•类的多态特性是支持面向对象的语言最主要的特性，多态性是指不同对象接收到相同消息时，根据对象类的不同产生不同的动作。多态性提供了同一个接口可以用多种方法进行调用的机制，从而可以通过相同的接口访问不同的函数。具体地说，就是同一个函数名称，作用在不同的对象上将产生不同的操作。•继承是面向对象的一个重要特征。根据派生类所拥有的基类数目不同，可以分为单继承和多继承。一个类只有一个直接基类时，称为单继承；而一个类同时有多个直接基类时，则称为多继承，如图11-1所示。1-4北京源智天下科技有限公司联系方式：多态的含义•简单来说，多态就是“一个接口，多种实现”，就是同一种事物表现出的多种形态。例如，一个人跟随旅游团去北京，其只要跟着旅游团去即可，至于如何去，是坐火车、坐飞机还是其他方式，这由旅游团来实现，如图12-1所示。1-5北京源智天下科技有限公司联系方式：多态的作用•可以利用多态的特征，用统一的标识来完成这些功能。这样，就可以达到类的行为的再抽象，进而统一标识，减少程序中标识符的个数。•例如，下图12-2表示的是求两个数最大值的多种表示，其实这些表示都可以通过一个统一的标识来表示。maxi(inta,intb)maxf(floata,floatb)maxc(chara,charb)max(a,b)1-6北京源智天下科技有限公司联系方式：函数重载•事实上，函数的重载也称多态函数，是实现编译时的多态性的形式之一。其使程序能用同一个名字来访问一组相关的函数，提高了程序的灵活性。函数重载时，函数名相同，但函数所带的参数个数或数据类型不同，编译系统会根据参数来决定调用哪个同名的函数。•面向对象程序设计中，函数的重载表现为两种情况：•第一种是参数个数或类型有所差别的重载，•第二种是函数的参数完全相同但属于不同的类。1-7北京源智天下科技有限公司联系方式：虚函数•虚函数是重载的另一种形式，实现的是动态的重载，即函数调用与函数体之间的联系是在运行时才建立，也就是动态联编。前面的内容也提到了，虚函数是实现运行时的多态，即动态多态性的一个重要方式。1-8北京源智天下科技有限公司联系方式：定义虚函数•虚函数的定义是在基类中进行的，即把基类中需要定义为虚函数的成员函数声明为virtual。当基类中的某个成员函数被声明为虚函数后，其就可以在派生类中被重新定义。在派生类中重新定义时，其函数原型，包括返回类型、函数名、参数个数和类型、参数的顺序都必须与基类中的原型完全一致。一般来说，虚函数定义的形式为：•virtual函数类型函数名(参数表)•{•函数体•}1-9北京源智天下科技有限公司联系方式：使用虚函数•事实上，读者可以看出，在派生类中被重新定义的基类中的虚函数，是函数重载的另一种形式，但其与函数重载又有如下的区别：一般的函数重载，要求其函数的参数或参数类型必须有所不同，函数的返回类型也可以不同，但重载一个虚函数时，要求函数名、返回类型、参数个数、参数的类型和参数的顺序必须与基类中的虚函数的原型完全相同。•如果仅返回类型不同，其余相同，则系统会给出错误信息；•如果函数名相同，而参数个数、参数的类型或参数的顺序不同，系统认为是普通的函数重载，虚函数的特性将丢失。1-10北京源智天下科技有限公司联系方式：抽象类抽象类是一种特殊的类，其为一族类提供统一的操作界面，建立抽象类就是为了通过它多态地使用其中的成员函数，抽象类是带有纯虚函数的类。1-11北京源智天下科技有限公司联系方式：纯虚函数当在基类中不能为虚函数给出一个有意义的实现时，可以将其声明为纯虚函数，其实现留待派生类完成，纯虚函数的作用是为派生类提供一个一致的接口。一般来说，一个抽象类带有至少一个纯虚函数。纯虚函数是在一个基类中说明的虚函数，它在该基类中没有具体的操作内容，要求各派生类在重新定义时根据自己的需要定义实际的操作内容。纯虚函数的一般定义形式为：virtual函数类型函数名(参数表)=01-12北京源智天下科技有限公司联系方式：综合练习•该范例使用抽象类和纯虚函数来访问数据结构中的队列和堆栈，队列是一个先进先出的数据结构，而堆栈是一个后进先出的数据结构。1-13北京源智天下科技有限公司联系方式：思考和习题•如何理解多态？•在面向对象程序设计中，函数的重载有两种形式，其分别是哪两种？•虚函数是重载的另一种形式，实现的是动态的重载，其在具体的程序中该如何使用？•抽象类是一种特殊的类，其为一类提供统一的操作界面，建立抽象类的作用是什么？•应用抽象类,求圆、圆内接正方形和圆外切正方形的面积和周长。