第11章多态性与虚函数.ppt

第11章 多态性与虚函数 主要内容 绑定方式与多态性 虚函数 纯虚函数与抽象类 1、绑定方式与多态性 绑定（binding）：将名字与它的含义相关联的过程（例如，将函数调用与函数体对应） 早期绑定（静态绑定） 在编译阶段完成 缺省的函数调用方式（非虚函数使用） 晚期绑定（动态绑定） 在运行阶段完成 虚函数使用的绑定方式 1、绑定方式与多态性（续） 多态性（polymorphism）：程序中的同一名字（或符号）在不同情况下有不同解释 方法和函数具有相同的名字，但有不同的行为 同样的消息被不同类型的对象接收时有可能导致完全不同的行为 多态性的两种基本形式 编译时多态性 在编译阶段确定名字的含义 通过函数重载和类属机制实现 运行时多态性 在运行阶段确定名字的含义 由继承结合虚函数的动态绑定实现 运行时多态性是面向对象程序设计的重要特征之一 1、绑定方式与多态性（续） 获得运行时多态性需同时满足的条件： 要有一个继承层次 在基类中要定义虚函数 在派生类中要对基类中定义的虚函数进行重定义 要通过基类指针（或基类引用）来调用虚函数 多态性的作用 获得表示的独立性 对语义相似的操作或函数采用同一标识符进行命名，使得程序的表达方式更为自然 应对需求变化 使得在需求发生变化的时候，对程序做最少的修改即可适应新情况 2、虚函数 虚函数（virtual function）：类定义体中使用保留字virtual声明的成员函数 主要作用：与继承机制相结合，实现运行时多态性 构造函数不能指定为虚函数 static成员函数不能指定为虚函数 例1：虚函数的动态绑定 例1：虚函数的动态绑定（续） 例1：虚函数的动态绑定（续） 注意 “一旦为虚，永远为虚” 在类定义体外部出现的成员函数定义上不能用virtual 问题 如果去掉上例中基类Base的成员函数showName声明中的virtual保留字，则运行该程序的输出会是怎样？ 答案 例2：通过基类引用实现虚函数的动态绑定 使用虚函数的特定版本 3、纯虚函数与抽象类 纯虚函数（pure virtual function）：在基类中声明的虚函数，但在基类中没有定义函数体，要求所有派生类都必须定义自己的版本 声明纯虚函数的一般形式： virtual 返回值类型 函数名(形参表) = 0; 纯虚函数的作用： 指明在基类中无法给出某个虚函数的定义 限制不能创建该类（包含纯虚函数的类）的对象 3、纯虚函数与抽象类（续） 3、纯虚函数与抽象类（续） 抽象类（abstract class）：包含纯虚函数的类 抽象类的特性 只能用作其他类的基类 不能用于直接创建对象实例 不能用作函数的形参类型、返回类型 不能用于强制类型转换 可声明抽象类的指针和引用 3、纯虚函数与抽象类（续） 例如： Account *ptr; √ Account fun3(Account a); √ Account x; ? Account fun1(int); ? void fun2(Account a); ? 4、应用举例：企业工资管理程序 根据工作记录文件中的数据计算雇员工资 4、应用举例：企业工资管理程序 类图 * * C++语言程序设计 中山大学信息科学与技术学院 #include iostream using namespace std; class Base { public: virtual void showName( ) { cout Base class endl; } }; class DClass1: public Base { public: void showName( ) // 继承成员的重定义 { cout The first derived class endl; } }; class DClass2: public Base { public: void showName( ) // 继承成员的重定义 { cout The second derived class endl; } }; void main( ) { Base bObj; DClass1 d1Obj; DClass2 d2Obj; Base *ptr; // 定义指向基类的指针 ptr = bObj; ptr - showName(); ptr = d1Obj; // 基类指针指向派生类对象 ptr - showName(); ptr = d2Obj; // 基类指针指向派生类对象 ptr - showName(); } 程序运行结果：