C++ 第五次作业 重载与多态

 重载与多态

 

一、教学目标

熟练了解并掌握重载和多态的相关概念，进而在平时应用到，并且能了解其中的思想和过程

 

二、教学过程

（一）定义

多态是指同样的消息被不同类型的对象接收时导致的不同的行为，消息是指对类的成员函数的调用，不同的行为是指不同的实现，也就是调用了不同的函数。。

C++支持的多态有多种类型，重载(包括函数重载和运算符重载)和虚函数是其中 主要的方式。 

 

（二）多态的类型

面向对象的多态性可以分为4类：重载多态，强制多态，包含多态和参数多态，前面两种称为专用多态，后面两种称为通用多态。

 

（三）多态的实现

分为两类：编译时的多态和运行时的多态。

 

（四）具体应用：

 

1.运算符重载：

运算符重载就是对已有的运算符赋予多重含义，使同一个运算符作用于不同类型的数据时导致不同的行为。

运算符重载的本质就是函数重载。

注：运算符重载为类型的成员函数时，函数的参数个数比原来的操作个数要少一个；（后置++；- -除外）

重载为非成员函数时，个数相同。

 

举例：定义计数器 Counter 类，对其重载运算符 +

typedef unsigned short USHORT; 
#include <iostream.h> 
class Counter 
{ 
public:
 Counter(); Counter(USHORT initialValue); 
Counter(){}
 USHORT GetItsVal()const 
{ 
return itsVal; 
} 
void SetItsVal(USHORT x) 
{itsVal = x; }
 Counter operator+ (const Counter &);
 private: 
USHORT itsVal;
 }; 
Counter::Counter(USHORT initialValue): itsVal(initialValue) { } 
Counter::Counter(): itsVal(0) { } 
Counter Counter::operator+ (const Counter & rhs)
 { 
return Counter(itsVal + rhs.GetItsVal());
 } 
int main() 
{ 
Counter varOne(2)， varTwo(4)， varThree; 
varThree = varOne + varTwo;
 cout << "varOne: " << varOne.GetItsVal()<< endl;
 cout << "varTwo: " << varTwo.GetItsVal() << endl;
 cout << "varThree: " << varThree.GetItsVal() << endl; 
return 0; 
} 
程序运行输出：
 varOne: 2 
varTwo: 4 
varThree: 6 

 

2.虚函数：

 

（1）定义：虚函数是动态绑定的基础。虚函数必须是非静态的成员函数。

虚函数声明只能出现在类定义的原型声明中，而不能出现在成员函数实现的时候

 

定义一个哺乳动物 Mammal 类，再由此派生出狗 Dog 类，二者都定义 Speak()成员函数， 基类中定义为虚函数，

定义一个 Dog 类的对象，调用 Speak 函数，观察运行结果。 

#include <iostream.h> 
class Mammal
 { 
public: Mammal():itsAge(1)
 { 
cout << "Mammal constructor...\n"; 
} 
Mammal() 
{
 cout << "Mammal destructor...\n"; 
} 
virtual void Speak() const
 { 
cout << "Mammal speak!\n"; 
} 
}; 
class Dog : public Mammal {
 public: 
Dog()
 { 
cout << "Dog Constructor...\n";
 } 
Dog() { 
cout << "Dog destructor...\n"; 
} 
void Speak()const
 { cout << "Woof!\n";
 } 
}; 
int main()
 { 
Mammal *pDog = new Dog; 
pDog->Speak(); 
return 0; } 
程序运行输出： 
Mammal constructor... 
Dog constructor... 
Woof! Dog destructor...
Mammal destructor... 

 

3.纯虚函数与抽象类：

（1）纯虚函数

纯虚函数是一个在基类中声明的虚函数，它在该基类之中没有定义具体的操作内容，要求各派生类根据实际需要给出各自的定义。

纯虚函数的声明格式为：virtual 函数类型 函数名(参数表）=0；

声明为纯虚函数之后，基类中就可以不再给出函数的实现部分。纯虚函数的函数体由派生类给出

注：纯虚函数不同于函数体为空的虚函数，纯虚函数根本就没有函数体。

 

（2）抽象类

带有纯虚函数的类是抽象类。抽象类的主要作用是通过它为一个类族建立一个公共的接口， 使它们能够更有效地发挥多态特性。

抽象类声明了一组派生类共同操作接口的通用语义，而 接口的完整实现，即纯虚函数的函数体，要由派生类自己给出。

但抽象类的派生类并非一定 要给出纯虚函数的实现，如果派生类没有给出纯虚函数的实现，这个派生类仍然是一个抽象 类。

三、总结与反思

函数的多态，重载，抽象类本质上都提高了实现功能时，代码的效率，要学会这种思想。

更加高效的实现功能