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1、0,第10章 多态性与虚函数,1. 多态性概述 2. 运算符重载 3. 虚函数 4. 纯虚函数与抽象类 5. 程序设计举例,1,10.1 多态性概述,多态性 面向对象程序设计的关键技术之一。利用多态性技术，可以调用同名函数，实现完全不同的功能 分类： （1）编译时的多态性： 通过函数的重载和运算符的重载来实现的。 （2）运行时的多态性： 是指在程序执行前，无法根据函数名和参数来确定该调用哪一个函数，必须在程序执行过程中，根据执行的具体情况来动态地确定。它是通过类继承关系和虚函数来实现的,2,编译时多态性函数重载,class A public: void f（int a）. void f（flo
2、at b）. ；,int main() A t; int a=1; float b=3.0; t.f(a); t.f(b); . ,3,10.2 运算符重载,1.重载运算符主要用于对类的对象的操作 2.重载运算符使得运算符适用的对象类型得到了拓宽 3.重载运算符可以通过创建运算符函数实现，创建operator函数格式如下： 类型 类名 : operator 操作符() 4.重载的运算符作为类的成员函数,或作为类的友元函数,4,例10.1 定义一个复数类，并重载加法运算符以适应对复数运算的要求。,#include class Complex double real, imag; public:
3、Complex(double r = 0, double i = 0): real(r), imag(i) double Real()return real; double Imag()return imag; Complex operator +(Complex ,5,Complex Complex:operator + (Complex ,6,Complex Complex:operator + (double d) / 重载复数加一个实数运算符 Complex temp; temp.real = real+d; temp.imag = imag; return temp; Complex
4、 operator = (Complex c) / 用友元重载赋值运算符 Complex temp; temp.real = c.real; temp.imag = c.imag; return temp; ,7,/ 测试主函数,int main() Complex c1(3,4),c2(5,6),c3; cout c1 = c1.Real() +i c1.Imag() endl; cout c2 = c2.Real() +i c2.Imag() endl; c3 = c1+c2; /对象（复数）加对象（复数） cout c3 = c3.Real() +i c3.Imag() endl; c3
5、 = c3+6.5; /对象（复数）加实数 cout c3 + 6.5 = c3.Real() +i c3.Imag() endl; return 0; ,8,C+中不允许重载的运算符,9,运算符重载的限制 不能改变运算符的优先级及结合性； 不能改变运算符的操作数个数； 不能创建新的运算符，只有已有的运算符可以重载； 运算符原有的含义不变； 重载的运算符函数不能带有默认参数； 注意有些运算符只能重载为成员函数；,10,10.3 虚函数,class Pet /基类 public: virtual void Speak() cout“zzz”endl; /虚函数 ; class Cat : pub
6、lic Pet /派生类 public: virtual void Speak() coutmiao!miao!endl; ; class Dog : public Pet/派生类 public: virtual void Speak() coutwang!wang!endl; ;,例 改写前面的例子,11,int main( ) Pet obj,*p1;/基类对象指针p1, 基类对象obj Dog dog1; Cat cat1; obj = dog1;/用Dog类对象给Pet类对象赋值 obj.Speak(); p1 = ,12,运行时的多态性举例(类定义同前)： void main() i
7、nt i; Pet *p; Dog dog1;Cat cat1; cini; if(i=1) p=/编译时不能确定 ,13,一、虚函数的定义,定义： 在某基类中声明为virtual并在一个或多个派生类中被重新定义的成员函数 语法： virtual 函数返回类型 函数名（参数表） 函数体 用途： 实现多态性，通过指向派生类的基类指针，访问派生类中同名覆盖成员函数(统一接口) 注意：在派生类中重新定义虚函数时，其函数名、参数个数、类型及返回值类型都必须相同,14,二、虚函数的使用限制,1. 通常只将基类中的public或protected成员声明为虚函数。 2. 可以通过对象名.、指针或引用调用虚
8、函数； 3.基类中声明的虚函数会自动向派生类继承，在派生类中重定义的基类虚函数仍为虚函数，同时可以省略virtual关键字。 4.如果派生中没有对基类的虚函数重新定义，则它继承基类中的虚函数。 5.不能定义虚构造函数，可以定义虚析构函数 6. 不能将虚函数声明为静态的或全局的；友元不能作为虚函数,15,class Pet /基类 public: virtual void Speak() coutzzzendl; ; class Cat : public Pet /派生类 public: void Speak() coutmiao!miao!endl; ; class Dog : public
9、Pet/派生类 public: void Speak() coutwang!wang!endl; ; void fun(Pet ,例 虚函数举例,16,int main() Pet obj; Dog dog1; Cat cat1; obj = dog1; fun(obj); fun(cat1); fun(dog1); Pet ,17,10.4 纯虚函数与抽象类,问题： 某个类的对象没有意义，如何防止用户创建此类对象？ 例： class Pet public: virtual void Speak() ; 解决办法：纯虚函数,18,virtual 返回类型 函数名（参数表）=0； 例：virtu
10、al void Speak() =0; 注：一般来说，纯虚函数没有实现部分；,1.定义格式,19,2.抽象类,（1）定义 至少包含一个纯虚函数的类称为抽象类 （2）使用抽象类的要求 抽象类不能实例化 抽象类只作为基类被继承 可以定义指向抽象类的指针或引用,20,例 抽象宠物类的实现,class Pet /基类 char Name20; intAge; char Color12; public: Pet(char *,int ,char *); char* GetName() return Name; int GetAge() return Age; char* GetColor() retur
11、n Color; virtual void Speak() = 0; /纯虚函数声明 virtual void GetInfo( ) /虚函数声明 ; Pet:Pet(char *name,int age,char *color) strcpy(Name,name); Age=age; strcpy(Color,color); ,21,class Cat : public Pet /派生类Cat public: Cat(char *name,int age, char *color):Pet(name,age,color) void Speak() cout“miao!miao!”endl;
12、/具体化纯虚函数 void GetInfo( ); /重新调整虚函数的功能 ; void Cat:GetInfo() /重新调整虚函数的功能 cout The cats name : GetName()endl; cout The cats age : GetAge() endl; cout The cats color: GetColor()endl; ,22,class Dog : public Pet/派生类Dog public: Dog(char *name,int age, char *color): Pet(name,age,color) void Speak( ) cout So
13、und of speak : wang!wang!endlendl; /具体化纯虚函数 void GetInfo( ); /重新调整虚函数的功能 ; void Dog:GetInfo( ) /重新调整虚函数的功能 cout The dogs name : GetName()endl; cout The dogs age : GetAge() endl; cout The dogs color: GetColor()endl; ,23,int main() Pet*p1;/基类对象指针p1 p1 = new Cat(“MiKey”,1,“Blue”); /动态产生一个Cat类对象 p1-GetI
14、nfo(); p1-Speak(); delete p1; /撤消p1所指对象 p1 = new Dog(BenBen,2,Black); /动态产生一个Dog类对象 p1-GetInfo( ); p1-Speak( ); delete p1; /撤消p1所指对象 return 0; ,24,程序设计举例,例10.2 抽象宠物类的另一种用法 #include class Pet /宠物基类 public: virtual void Speak()=0; void ShowMe(); ; void Pet:ShowMe() cout我的声音：; Speak(); ,25,class Cat :
15、public Pet /派生类 public: virtual void Speak( ) coutmiao!miao!endl; ; class Dog : public Pet/派生类 public: virtual void Speak( ) coutwang!wang!endl; ; void main( ) Cat cat1; Dog dog1; cat1.ShowMe( ); dog1.ShowMe( ); ,26,例10.3 从Point、Circle类中抽象出基类Shape，研究抽象类和具体类的接口和实现。,/ shape.h文件 定义抽象基类Shape #ifndef SHAPE_H #define SHAPE_H #include class Shape public: virtual double Area() const return 0.0; / 纯虚函数，在派生类中重载 virtual void PrintShapeName( ) const = 0; virtual void Print( ) const = 0 ; #endif,27,/ point.h文件 定义类 Point,#ifndef POINT_H #define POINT_
