面向对象技术课程论文C++中虚函数实现机制的探讨..docVIP

《面向对象技术》课程论文 C++中虚函数实现机制的探讨 学科专业：计算机应用技术 年 级：2012级硕士 姓 名：XXX 学 号：201200000000 C++中虚函数实现机制的探讨 摘要：多态性是面向对象程序设计的重要特性之一。虚函数是C++中用于实现多态的机制，是C++中常用的一个重要内容。正确、灵活的使用虚函数，可以使程序简洁、高效。本文对C++中虚函数的实现机制进行了探讨，并通过程序举例来分析，力求更好的理解和使用虚函数。 关键字：虚函数 多态性 晚期绑定 1 引言 C++是一种面向对象的程序设计语言，具有封装性、继承性和多态性3大特征。多态性允许派生类对象在通过父类指针或引用调用成员函数时，准确地调用目标成员函数。多态被认为是C++等面向对象程序设计语言的精华部分，一个不懂多态的C++程序员顶多算是入门级的，没有掌握C++语言的精髓所在。在C++中，实现多态的一种重要途径是动态绑定，或称为晚期绑定，而虚函数是实现动态绑定的关键。虚函数增强了类型的概念，而不是只在结构内部隐藏的封装代码，所以毫无疑问，对于C++程序员来讲，这些使用方法是比较难以理解和掌握的。深入地探讨虚函数的实现机制，对于理解C++语言的多态性，运用虚函数编写高效爱的程序代码，无疑是有帮助的。 2 程序设计的多态性 多态性是面向对象程序设计的重要特征之一，它和封装性、继承性构成了面向对象程序设计的三大特征，多态性必须存在于集成的环境之中。多态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，即对相同的函数名执行不同的函数体。在面向对象程序设计语言中，多态性有两种基本形式：编译时多态性和运行时多态性。函数的重载实际上就是编译时多态，调用函数时可以通过使用不同的参数个数或者不同的参数类型，实现在不同情况下对不同函数体的调用，从而达到多态的目的。 例1 有如下程序： #include iostream using namespace std; class Base { public: void who(){coutThis is the base class!endl;}// ① }; class Derive1 : public Base { public: void who(){coutThis is the derive1 class!endl;} }; class Derive2 : public Base { public: void who(){coutThis is the derive2 class!endl;} }; int main() { Base obj, *p; Derive1 obj1; Derive2 obj2; p = obj; p-who(); p = obj1; p-who(); p = obj2; p-who(); obj1.who(); obj2.who(); return 1; } 程序的运行结果为： This is the base class! This is the base class! This is the base class! This is the derie1 class! This is the derive2 class! 从上述程序的运行结果可以看出，通过对象指针进行的普通成员函数调用，仅仅与指针的类型有关，而与此指针指向什么对象无关。要想实现当指针指向不同对象时执行不同的操作，就必须将类中相应的成员函数定义为虚函数。 2 虚函数 2.1 虚函数的定义 说明虚函数的一般格式如下： virtual 函数返回类型说明符 函数名(参数表) 虚函数用来表现基类和派生类的成员函数之间的一种关系，虚函数的定义是在基类中进行的，在需要定义为虚函数的成员函数的声明前冠以关键字virtual。 定义虚函数时要注意以下几点： (1)虚函数是非静态的、非内联的成员函数，且不能是友元函数，但虚函数可以在另一个类中被声明为友元函数。 (2)虚函数的声明只能出现在定义的函数原型声明中，而不能在成员函数的函数体实现的时候声明。 (3)一个虚函数无论被公有继承多少次，它仍然保持其虚拟性。在派生类中重新定义虚函数时，关键字virtual可以写，也可以不写，但在容易引起混乱时，应写上该关键字。 (4)若类中一个成员函数被说明为虚函数，则该成员函数在派生类中可能有不同的实现。当使用该成员函数操作指针或引用所标识的对象时，对该成员函数调用可采用动态联遍，即一直到程序运行时才能确定调用哪个