多態(tài)性與虛函數(shù)課件

多態(tài)性與虛函數(shù)多態(tài)性與虛函數(shù)1函數(shù)重載與靜態(tài)聯(lián)編voidprint(char)voidprint(int)voidprint(float)voidprint(char*)……print("Hello,overload!");函數(shù)重載與靜態(tài)聯(lián)編voidprint(char)2函數(shù)重載與靜態(tài)聯(lián)編classMyClass{ public: MyClass(); MyClass(inti); MyClass(charc););MyClassc2(34);函數(shù)重載與靜態(tài)聯(lián)編classMyClass{3靜態(tài)聯(lián)編與動態(tài)聯(lián)編靜態(tài)聯(lián)編:在編譯時就能夠確定調(diào)用哪個函數(shù)動態(tài)聯(lián)編在運行時才能夠動態(tài)確定調(diào)用哪個函數(shù)靜態(tài)聯(lián)編與動態(tài)聯(lián)編靜態(tài)聯(lián)編:4動態(tài)聯(lián)編的基礎(chǔ)C++允許指向基類的指針可以指向其派生類的對象(downcasting)base*pObj; //base是一個基類derivedderivedObj; //derived是base的派生類pObj=&derivedObj; //基類指針可以指向派生類對象動態(tài)聯(lián)編的基礎(chǔ)C++允許指向基類的指針可以指向其派生類的對象5downcasting帶來的問題classbase{ //......

intfunction();};classderived:publicbase{ //...... intfunction();};pObj->function(); //調(diào)用哪個函數(shù)?downcasting帶來的問題classbase{6問題的解決--virtualclassbase{ //......

virtualintfunction();};classderived:publicbase{ //...... intfunction();};pObj->function();//根據(jù)pObj所指的對象正確調(diào)用相應(yīng)函數(shù) 問題的解決--virtualclassbase{7虛函數(shù)的含義是一個類的成員函數(shù)可以為派生類對象使用，是所有對象的通用實現(xiàn)派生類可以通過編寫自己的成員函數(shù)來替代基類的虛函數(shù)，這種替代是基類預(yù)見到的、默認(rèn)的、甚至是贊成的。虛函數(shù)的含義是一個類的成員函數(shù)8虛函數(shù)舉例學(xué)生（Student）本科生(UndeGrad)研究生(PostGrad)碩士研究生(MastCand)博士研究生(DoctCand)虛函數(shù)舉例學(xué)生（Student）本科生研究生碩士研究生博士研9classStudent{protected: charname[30]; intage; //......public:

virtualvoidSelectCourse(); //選課

virtualintCalculateCredit(); //計算總學(xué)分 //...};classStudent{10//UndeGrad沒有重新實現(xiàn)兩個虛函數(shù)，//它使用基類的實現(xiàn)classUndeGrad:publicStudent{ //......public: voidPractice(); //工程實踐 //...};//UndeGrad沒有重新實現(xiàn)兩個虛函數(shù)，11//PostUndeGrad重新實現(xiàn)了兩個虛函數(shù)classPostGrad:publicStudent{ //...... intsuperVisorID; //導(dǎo)師public:

voidSelectCourse(); //選課 intCalculateCredit(); //計算總學(xué)分 //...};//PostUndeGrad重新實現(xiàn)了兩個虛函數(shù)12//MasterCand使用PostGrad提供的虛函數(shù)classMasterCand:publicPostGrad{ //...... public: //...};//MasterCand使用PostGrad提供的虛函數(shù)13//DoctorCand重新實現(xiàn)了兩個虛函數(shù)classDoctorCand:publicPostGrad{ //...... public: voidSelectCourse(); //選課 intCalculateCredit(); //計算總學(xué)分 //...};//DoctorCand重新實現(xiàn)了兩個虛函數(shù)14voidmain(){ Student*s;

//程序運行過程中動態(tài)創(chuàng)建學(xué)生對象，可能是以下各種語句 // s=newUndeGrad(); // s=newPostGrad(); // s=newDoctCand();

s=newMasterCand(); s->SelectCourse(); //調(diào)用PostGrad::Selectcourse()}voidmain()15virtual的含義virtual只在類繼承時才發(fā)揮作用virtual告訴編譯器，它所修飾的函數(shù)需要動態(tài)聯(lián)編（dynamicbinding）。在調(diào)用該函數(shù)時，需要根據(jù)對象的實際類型決定使用類繼承層次中哪個類的成員函數(shù)virtual的含義virtual只在類繼承時才發(fā)揮作用16使用虛函數(shù)的例子//students存放所有學(xué)生的信息 Student*students[300]; //指針數(shù)組 intstudNum; //學(xué)生數(shù)目//在程序運行過程中動態(tài)建立了num個學(xué)生對象//students[studNum++]=newDoctCand();//students[studNum++]=newUndeGrad();//......使用虛函數(shù)的例子//students存放所有學(xué)生的信息17使用虛函數(shù)的例子//所有學(xué)生選課voidStudentSelectCourse(){ for(inti=0;i<studNum;i++) students[i]->SelectCourse()}使用虛函數(shù)的例子//所有學(xué)生選課18voidStudentSelectCourse(){ for(inti=0;i<studNum;i++) { switch(student[i]->type){ caseGRAD: //本科生 student[i]->UndeGrad::SelectCourse();break; casePOST: //研究生 student[i]->PostGrad::SelectCourse();break; caseDOCT: //博士生 student[i]->DoctCand::SelectCourse();break; //......}不用虛函數(shù)機制的程序非常復(fù)雜voidStudentSelectCourse()不用虛19虛函數(shù)帶來的好處簡化程序可以編寫為多種不同對象類型正確工作的代碼方便維護類層次的修改、實現(xiàn)的修改產(chǎn)生的影響小是多態(tài)性的語言實現(xiàn)虛函數(shù)帶來的好處簡化程序20多態(tài)性含義：一個對象在其生存期內(nèi)可以具有多種形態(tài)一種調(diào)用可以有多種執(zhí)行方式作用：讓使用和實現(xiàn)分開，實現(xiàn)了一定的封裝簡化了程序設(shè)計，高層操作和低層操作分開多態(tài)性含義：21多態(tài)性的好處voidStudentSelectCourse(){ for(inti=0;i<studNum;i++) students[i]->SelectCourse()}復(fù)雜的實現(xiàn)多態(tài)性的好處voidStudentSelectCours22特殊的虛函數(shù)虛析構(gòu)函數(shù)保證了對象的正確釋放純虛函數(shù)必須由派生類定義的虛函數(shù)特殊的虛函數(shù)虛析構(gòu)函數(shù)23析構(gòu)函數(shù)voidRemoveAllStudents(){ for(inti=0;i<studNum;i++) deletestudents[i];}調(diào)用析構(gòu)函數(shù)Student::~Student()析構(gòu)函數(shù)voidRemoveAllStudents()調(diào)用24虛析構(gòu)函數(shù)classUndeGrad:Student{ //...

char*somePersonalInfo; public: UndeGrad(); ~UndeGrad();

//......其它操作函數(shù)};

派生類中動態(tài)分配了空間虛析構(gòu)函數(shù)classUndeGrad:Student25虛析構(gòu)函數(shù)classStudent{ //... public: Student(); virtual~Student(); //......其它操作函數(shù)};

定義虛析構(gòu)函數(shù)虛析構(gòu)函數(shù)classStudent{定義虛析構(gòu)函數(shù)26虛析構(gòu)函數(shù)voidRemoveAllStudents(){ for(inti=0;i<studNum;i++) deletestudents[i];}調(diào)用正確的析構(gòu)函數(shù)虛析構(gòu)函數(shù)voidRemoveAllStudents()調(diào)27虛析構(gòu)函數(shù)作用：保證調(diào)用正確的析構(gòu)函數(shù)保證對象的正確釋放保證系統(tǒng)資源的合理使用注意：構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)析構(gòu)函數(shù)可以（而且應(yīng)該）定義為虛函數(shù)

虛析構(gòu)函數(shù)作用：28純虛函數(shù)classAbstract_Student{protected: charname[30]; intage; //......public:

virtualvoidSelectCourse()=0;

virtualintCalculateCredit()=0; //...};純虛函數(shù)classAbstract_Student{29//UndeGrad必須實現(xiàn)基類的純虛函數(shù)classUndeGrad:publicAbstract_Student{ //......public: voidSelectCourse()

; intCalculateCredit(); //...};//UndeGrad必須實現(xiàn)基類的純虛函數(shù)30//PostGrad可以保持兩個純虛函數(shù)的定義classAbstract_PostGrad:publicAbstract_Student{ //...... intsuperVisorID; //導(dǎo)師public: voidSelectCourse()=0; intCalculateCredit()=0 ; //...}; //PostGrad可以保持兩個純虛函數(shù)的定義31//DoctorCand必須實現(xiàn)兩個虛函數(shù)classDoctorCand:publicAbstract_PostGrad{ //...... public: voidSelectCourse(); intCalculateCredit(); //...};//DoctorCand必須實現(xiàn)兩個虛函數(shù)32純虛函數(shù)含義:純虛函數(shù)是將要被派生類實現(xiàn)的函數(shù)用法:具有純虛函數(shù)的類不能實例化派生類如果還有純虛函數(shù)，則還不能實例化能實例化的派生類必須實現(xiàn)所有純虛函數(shù)作用:為抽象基類的定義提供了手段為所有派生類設(shè)計一個標(biāo)準(zhǔn)接口，方便高層應(yīng)用邏輯的設(shè)計純虛函數(shù)含義:33虛函數(shù)的使用好處：多態(tài)性缺點：增加運行開銷每個對象增加一個指針調(diào)用虛函數(shù)時要查表虛函數(shù)的使用好處：多態(tài)性34虛函數(shù)的內(nèi)部實現(xiàn)nameagestudentID......v-pointerStudent::SelectCoursePostGrad::SelectCourseDoctorCand::SelectCourseStudent::SelectCoursePostGrad::SelectCourseDoctorCand::SelectCoursev-table學(xué)生對象如果沒有虛函數(shù)，則對象沒有這個特殊成員虛函數(shù)的內(nèi)部實現(xiàn)nameStudent::SelectCou35虛函數(shù)與類層次的關(guān)系A(chǔ)BCDEvirtual只要在基類中說明一次virtual虛函數(shù)與類層次的關(guān)系A(chǔ)BCDEvirtual只要在virtu36虛函數(shù)與類層次的關(guān)系virtual關(guān)系開始于說明它的那個類A