《程序设计基础——C++ 教学课件 ppt 作者 刘玉英 第9讲多态性与虚函数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《程序设计基础——C++ 教学课件 ppt 作者 刘玉英 第9讲多态性与虚函数（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,9.1 多态性概述 9.2 运算符重载 9.2.1 重载为成员函数 9.2.2 重载为友元函数,第 9讲 多态性与虚函数,9.3 虚函数 9.4 纯虚函数与抽象类 9.5 编程实例日期类,9.1 多态性概述,多态性与前面介绍的继承、封装等一样，都是面向对象程序设计语言中的重要特征。 一般来说，C+语言支持两种不同类型的多态：编译时多态和运行时多态。编译时多态主要通过函数重载和运算符重载实现，运行时多态主要通过虚函数来实现。,9.2 运算符重载,运算符重载是通过函数来实现的，而且运算符重载函数应能访问类的私有成员，所以，运算符重载函数有两种形式： 成员函数 友元函数,#include clas
2、s Complex /复数类声明 private: double realpart， imagpart; public: Complex()realpart=0.0;imagpart=0.0; / 构造函数 Complex(double c) realpart =c;imagpart = 0; Complex(double r1,double i1)realpart=r1;imagpart=i1; double real() return realpart; / 取复数的实部和虚部 double imag() return imagpart; Complex operator+(Complex
3、 c) / 算术运算符重载为成员函数 return Complex(realpart+c.realpart, imagpart+c.imagpart); void Display()coutreal()“+“imag()“i“; / 显示复数 ; void main() Complex x1(2.0), x2(3.0,-7.0), x3; x3=x1+x2; x3.Display(); ,案例9.1 复数类运算符重载。,程序执行结果： 5+-7i,将“+”运算重载为复数类的成员函数。 规则: 实部和虚部分别相加。 操作数: 两个操作数都是复数类的对象。,运算符重载函数的一般形式为： 类型 类名
4、：operator 重载的运算符 (参数列表) 相关操作; ,重载为类成员函数时 参数个数=原操作数个数-1（后置+、-除外） 重载为友元函数时 参数个数=原操作数个数，且至少应该有一个自 定义类型的形参。,(1)虽然运算符重载可以改变运算符原来的行为，但是它并不能改变运算符的优先级、结合性、操作数的个数。也不能创建新的运算符，只能重载现有的运算符。,(3)在重载运算符()、-或者=时，运算符重载函数必须声明为类的成员函数。对于其他的运算符，运算符重载函数可以是成员函数或者友元函数。,(2)运算符重载函数的参数至少有一个必须是自定义类型。,表 9.1 可以重载和不可重载的运算符,9.2.1 运
5、算符重载为成员函数,案例6.2 class Clock /时钟类声明 public: Clock(int NewH=0, int NewM=0, int NewS=0)/构造函数 Hour=NewH; Minute=NewM; Second=NewS; void ShowTime()cout=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60)Minute=Minute-60;Hour+; Hour=Hour%24; cout“+Clock: “; ,运算符前置+和后置+重载为时钟类的成员函数: 操作数是时钟类的对象。 实现时间增加1秒。,void Cloc
6、k:operator +(int) /后置单目运算符重载 Second+; if(Second=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60)Minute=Minute-60;Hour+;Hour=Hour%24; cout“Clock+: “; void main() Clock myClock(23,59,59); cout“First time output:“; myClock.ShowTime(); myClock+; myClock.ShowTime(); +myClock; myClock.ShowTime(); ,运算符成员函数的设计,
7、后置单目运算符 +和- 如果要重载 +或-为类成员函数，使之能够实现表达式 oprd+ 或 oprd- ，其中 oprd 若为A类的对象，则 +或- 应被重载为 A 类的成员函数，且具有一个 int 类型形参。 经重载后，表达式 oprd+ 相当于 oprd.operator +(0) 前置单目运算符，重载函数没有形参。,9.2.2 运算符重载为友元函数,案例9.3 复数类对象的算术运算。 #include class compl /复数类声明 public: compl(double r=0.0,double i=0.0) real=r; imag=i; /构造函数 friend compl
8、 operator+(compl c1,compl c2);/+重载为友元函数 friend compl operator-(compl c1,compl c2);/-重载为友元函数 void display() /显示复数的值 cout“(“real“,“imag“)“endl; private: double real, imag; ; compl operator +(compl c1,compl c2) /运算符重载友元函数实现 return compl (c2.real+c1.real, c2.imag+c1.imag); Compl operator -(compl c1,comp
9、l c2) /运算符重载友元函数实现 return compl (c1.real-c2.real, c1.imag-c2.imag); ,void main() /主函数 complex c1(5,4),c2(2,10),c3; /声明复数类的对象 c3=c1-c2; /使用重载运算符完成复数减法 cout“c3=c1-c2=“; c3.display(); c3=c1+c2; /使用重载运算符完成复数加法 cout“c3=c1+c2=“; c3.display(); ,续,#include class Rect public: Rect(int a,int b) length=a; widt
10、h=b; /构造函数 friend int operator(Rect ,使用重载运算符完成对象的比较,案例9.4 关系运算符重载为友元函数。,它可以改变C+语言所提供的大多数运算符的含义。 它必须是成员函数或者友元函数。 重载运算符允许使用一种非常自然的表达方式来表达用户自定义类型的数据之间的关系。,运算符重载不能改变运算符的优先级和结合性，不能改变运算符操作数的个数，也不能增加新的运算符。重载运算符时，要使运算符的含义与数学中的规定和人们的常识相符，并且对函数的功能给予必要的说明。否则就有可能将运算符的含义隐藏在代码中，使人难以理解。,运算符重载具有许多优点:,9.3 虚函数,虚函数是动态
11、联编（运行时多态）的基础。 是非静态的成员函数。 在类的声明中，在函数原型之前写virtual。 virtual 只用来说明类声明中的原型，不能用在函数实现时。 具有继承性，基类中声明了虚函数，派生类中无论是否说明，同原型函数都自动为虚函数。 本质：不是重载声明而是覆盖。 调用方式：通过基类指针或引用，执行时会 根据指针指向的对象的类，决定调用哪个函数。,#include class Mammal /类的声明及其实现 public: Mammal() coutSpeak(); delete p; ,案例9.5 虚函数的应用。,声明虚成员函数的格式： virtual 函数类型 函数名称(形式参数
12、表)；,虚函数的声明只能出现在类声明时的函数原型声明中。在派生类中可以不显示地声明为虚函数，系统会自动判别该函数是虚函数或者重载函数。,#include class Fruit /水果类的声明及其实现 public: Fruit() virtual void dispFruitName() /用virtual声明虚函数dispFruitName() cout“Its fruit class!“endl; /虚函数在基类中的实现 virtual void taste() cout“Can not eat an abstract fruit!“endl; ; class orange:public
13、 Fruit /公有派生类Orange private: char orangeName20; public: orange() void setorangeName(char orangeN20) strcpy(orangeName,orangeN); void disporangeName() cout“The orange name is “orangeNameendl; void dispFruitName() cout“The fruit name is orange.“endl;/派生类中虚函数的实现 void taste()cout“Its sweet!”endl; /派生类中虚
14、函数的实现 ;,void main() Fruit myfruit,*ptrfruit; /声明水果类的对象及指针 orange myorange,*ptrorange ; /声明橘子类的对象及指针 myorange.setorangeName(“Huangyan”); ptrfruit= ,（续）,9.4 抽象类,抽象类为抽象和设计的目的而建立，将有关的数据和行为组织在一个继承层次结构中，保证派生类具有要求的行为。 对于暂时无法实现的函数，可以声明为纯虚函数，留给派生类去实现。,抽象类只能作为基类来使用。 不能声明抽象类的对象。 构造函数不能是虚函数，析构函数可以是虚函数。,（带有纯虚函数的
15、类称为抽象类） class 类名 virtual 类型 函数名(参数表)=0; /纯虚函数 . ,抽象类的定义形式：,#include class B0 /抽象基类B0声明 public: virtual void display( )=0; /纯虚函数成员 ; class B1: public B0 /公有派生 public: void display()coutdisplay(); /普通函数 void main() B0 *p; /声明抽象基类指针 B1 b1; /声明派生类对象 D1 d1; /声明派生类对象 p= /调用派生类D1函数成员 ,案例9.7 抽象类与纯虚函数.,class Rectangle:public Shape /声明派生类Rectangle(长方形) private: double length, width, area; public: Rectangle(double cx=1,double cy=1,double len=2,doub
