《面向对象第五章》PPT课件

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1、第5章多态性与虚函数本章的学习目的客观世界中的事物多种多样、千姿百态，各类事物都有其特殊性，这就是客观世界的多态性。为了正确反映客观世界的多态性，面向对象技术中也提供了多态性机制，使多态性成为了面向对象程序设计的重要特征。所谓多态性就是在类层次结构的相同类或不同类中，可用相同的函数名实现功能不同的操作。多态性的应用使编程更为简捷、便利，它为程序的模块化设计提供了又一支持手段。因此，在学过面向对象的封装性和继承性编程机制之后，我们还应该了解和掌握多态性编程机制，以提高我们的面向对象编程能力。本章的学习内容多态性的概念静态联编和动态联编的概念虚函数的概念抽象类的概念5.1多态

2、性的概念多态性是指在类层次结构的相同类或不同类中,可用相同的函数名实现功能不同的操作，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，实现不同情况下的不同操作。如下图所示。C++的多态性可使同一条消息，被不同类型的对象接收时将产生不同的行为。多态性是实现“一种接口，多种方法”的技术。这里的“一种接口”是指相同函数名和参数表，而“多种方法”是指多种函数实现，实现相似但不完全相同的功能。C++支持的多态可以分为两种类型：编译时多态：在同一个类或不同类中可用相同的函数名和不同的参数表来实现不同的功能操作，编译系统在编译阶段就可以根据调用函数的参数表来确定调用哪个同名

3、函数。classpointer{intx,y;public:pointer(intcx,intcy){x=cx;y=cy;}pointer(constpointer&p){x=p.x;y=p.y;}……;};voidmain(){pointerob1(40,50);pointerob2=ob1;……}运行时多态：在类的继承层次结构中，不同层次的类中可能具有同名但实现不同的函数，需要在运行阶段才能根据对象所属的层次来确定调用哪个类中的同名函数。5.2联编多态性的实现过程中，把一个消息函数（如student1.display())与一个对象的具体函数体相联系的过程叫做联编（b

4、inding）。按照联编时所处阶段的不同，可以把联编分为静态联编和动态联编，这两种联编过程分别对应着多态性的两种实现方式。5.2.1静态联编在编译阶段由编译系统根据调用函数的操作参数来确定调用哪个同名函数,并将函数调用与该函数体连接起来.例5-1静态联编#includeclassStudent{public:voidprint(){cout<<“Astudent”<

5、“Agraduatestudent”<print();ps=&s2;ps->print();}AstudentAgraduatestudentAstudentAstudentAstudent5.2.2动态联编只有在运行程序时才能根据函数调用指令来确定将要调用的函数，这种在运行阶段进行的联编称为动态联编。例如，下例中用指针调用同名函数。动态联编的优点是提供了更好的编程灵活性

6、、问题的抽象性和程序的易维护性，缺点是与静态联编相比，函数调用速度慢。（如p->print();）问题的抽象性：在实际应用中，编程人员不必过多地考虑类的层次关系，无须显式地写出虚函数的路径，只需将对象指针指向相应的派生类对象或引用相应的对象，通过动态联编就可以对消息做出正确的反应。（如p->print();）5.3虚函数虚函数是动态联编的基础。基类的虚函数经过派生之后，在类族中可以实现运行时的多态性。5.3.1虚函数的声明虚函数是一个在某基类中用virtual声明的,并在一个或多个派生类中被重新定义的成员函数。声明虚函数的格式如下：virtual<返回值类型><函数名>(

7、<参数表>);一个函数一旦声明为虚函数，则在每层派生类中，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。但为了程序的可读性，往往不省略。5.3.2虚函数的使用如果某类中的一个成员函数被说明为虚函数，这就意味着该成员函数在派生类中可能有不同的函数实现。当使用对象指针或对象引用调用虚函数时，就可实现动态联编，即在运行时进行关联或绑定。定义一个基类的对象指针就可以指向不同派生类的对象,来调用不同派生类的虚函数;(2)只有通过对象指针或对象引用来调用虚函数,才能实现动态联编。如果采用对象来调用