C++第5章多态性与虚函数幻灯片.pptVIP

第5章 多态性与虚函数 本章的教学内容 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函数。 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 在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（binding）。 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 #include iostream.h class Student {public: void print() { cout“A student”endl; } void print(int a) { coutaendl; } }; class GStudent:public Student { public: void print() { cout“A graduate student”endl; } }; A student A graduate student A student A student A student void main() { Student s1,*ps; GStudent s2; s1.print(); s2.print(); s2.Student::print(); ps=s1; ps-print(); ps=s2; ps-print(); } 5.2.2 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、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，只需用一个基类对象指针指向相应的派生类对象或引用相应对象，通过动态联编就可以对消息做出正确的反应。 （ 如 p-print(); ） 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。 5.3.2 虚函数的使用 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。 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虚函数,则采用的仍然是静态联编方式。 例5-2 静态联编和动态联编 #include iostream.h class Student { public: virtual void print() { cout“A student”endl; } }; class GStudent:public Student { public: virtual void print() { cout“A graduate student”endl; } }; A student A graduate studentA studentA studentA graduate student void main() { Student s1, *ps; GStudent s2; s1.print(); s2.print(); s2.Student::prin