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第5章 多态性与虚函数;本章的学习内容 多态性的概念 函数重载 运算符重载 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，例如 p-display()。 C++的多态性使同一条消息，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，而“多种方法”是指多种函数实现。 ;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（binding），即确定调用哪个对象的哪个同名函数的过程，又称绑定。 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; } }; class GStudent:public Student { public: void print() { cout“A graduate student”endl; } };;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。 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易维护性，缺点是与静态联编相比，函数调用速度慢。（ 如 ps- 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 ps- print(); ）;5.3 虚函数;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; } };;void main() { Student s1,*ps; GStudent s2; s1.print(); s2.print(); s2.Student::print(); ps=s1; ps- print(); ps=s2; ps- print(); } ;使用虚函数时应注意： （1）在派生类中重新定义虚函数时，必须保证函数的返回值类型和参数与基类中的声明完全一致。在类的成员函数被声明为虚函数后，派生类就具有多态性。 （2）一般来说，可将类族中的具有共性的成员函数声明为虚函数，而具有个性的函数没有必要声明为虚函数。如果在派生类中没有重新定义虚函数，则派生类的对象将使用基类的虚函数代码。 静态成员函数不能声明为虚函数。 内联成员函数不能声明为虚函数。因为对于内联成员函数，在程序编译时，编译系统就应明确用哪个函数体替换内联函数调用的地方，而不能等到运行时再确定调用哪个函数。;构造函数不能是虚函数。因为构造函数是在对象产生之