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多态性指的是不同的对象对于同样的消息会产生不同的行为,是对类的特定成员函数的再抽象。这里的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。
多态的种类
C++支持的多态又可分为四类,重载多态、强制多态、包含多态和参数多态。
- 前面两种统称为专用多态,而后面两种统称为通用多态。我们学习过的普通函数及类的成员函数的重载都属于重载多态。
- 强制多态是通过语义操作把一个变元的类型加以变化,以符合一个函数或操作的要求。
- 包含多态是研究类族中定义于不同类中的同名成员函数的多态行为.主要是通过虚函数来实现。
- 参数多态是采用参数化模板,通过给出不同的类型参数,使得一个结构可以适用多种数据类型,C++提供的函数模板和类模板即为典型的参数多态。
多态的实现
- 多态从系统实现的角度来看可分为两类,编译时多态和运行时多态。
- 前者是在编译过程中确定了同名操作的具体操作对象,而后者则是在程序运行过程中才动态地确定操作所针对的具体对象这种确定操作的具体对象的过程就是绑定。
虚函数
虚函数是用virtual关键字声明的成员函数。
- 析构函数可以声明为虚函数而构造函数不能声明为虚函数,静态成员函数不能声明为虚函数。根据赋值兼容规则,可以用基类类型的指针指向派生类对象,如果这个对象的成员函数是普通的成员函数,通过基类类型的指针访问到的只能是基类的同名成员。
- 若将基类的同名成员函数设置为虚函数.使用基类类型指针就可以访问到该指针正在指向的派生类的同名函数。
- 这样,通过基类类型的指针,就可以导致属于不同派生类的不同对象产生不同的行为,从而实现了运行过程的多态。
纯虚函数与抽象类
纯虚函数是指被标明为不具体实现的虚函数。
- 纯虚函数的声明形式是在虚函数声明原型后跟“=0”即可,包含有纯虚函数的类就是抽象类。
- 抽象类的作用是:在由该类派生出来的类体系中,它可对类体系中的任何一个子类提供一个统一的接口,即用相同的方法对该类体系中的任一子类实例进行各种操作。并可把接口和实现分开。
- 由于抽象类只能用作其他类的基类,所以抽象类也称为抽象基类。对于抽象类的使用有以下几点规定
(1) 不能建立抽象类的实例。
(2) 抽象类不能用作参数类型、函数返回类型或显式类型转换。
(3) 可以声明抽象类的指针或引用,通过指针或引用指向派生类对象,而实现动态绑定。
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