《面向对象程序设计及C++ 教学课件 ppt 作者 朱立华 朱建 俞琼 第5章多态性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面向对象程序设计及C++ 教学课件 ppt 作者 朱立华 朱建 俞琼 第5章多态性（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、面向对象程序设计及C+,主讲:,第5章 多态性,面向对象程序设计及C+,3,本章作业,作业本：P184页：1,2,3,4,本章内容提要,多态的概念，多态的两种不同类型及其不同的实现方法 多态实现的重要形式运算符重载 虚函数及其在继承过程中实现动态多态的机制 纯虚函数和抽象类的意义。,5,本章内容安排,5.1 多态的实现类型 5.2 函数重载 5.3 运算符重载 5.4 虚函数 5.5 纯虚函数与抽象类 5.6 本章小结,结束本章,6,5.1 多态的实现类型,多态性指的是一种行为对应着多种不同的实现 根据C+程序实现多态的不同阶段,分为: 静态联编 （static binding） 动态联编（d
2、ynamic binding）,7,5.1 多态的实现类型,静态联编 在程序编译阶段就能实现的多态性称为静态多态性，也称编译时的多态性，可以通过函数重载和运算符重载实现 动态联编 在程序执行阶段实现的多态性称为动态多态性，也称运行时的多态性，可以通过继承、虚函数、基类的指针或引用等技术来实现。,返回,8,5.2 函数重载,函数重载 第2章已介绍过非类的一般函数重载 在同一个类的成员函数 在基类和派生类中的同名成员函数 运算符的重载也是一种函数重载 函数重载的条件 函数名相同 形式参数在个数、类型、顺序的一个或多个方面体现出不同 仅函数返回值类型不同不是正确的重载 本节重点是在同一个类内进行函数
3、重载,9,5.2 函数重载,【例5.1】同一个类中通过函数重载实现静态多态性示例 #include #include using namespace std; class Student /定义类 Student char name20; int no; public: Student() /构造函数重载版本1，无参数 no=0; strcpy(name, “同学“); Student(char *sname, int n) /构造函数重载版本2，带参 no=n; strcpy(name, sname); ,10,5.2 函数重载,void print() /输出函数重载版本1，无参数 cou
4、t name “ “ no endl; void print(int n) /输出函数重载版本2，带参数 cout name “ B“ n no endl; ; /Student类定义结束,11,5.2 函数重载,void main( ) Student s1; /创建对象，调用第一构造函数 Student s2(“学生“,22) ; /创建对象，调用第二个构造函数 s1.print( ); /调用重载版本1的输出函数 s2.print( ); /调用重载版本1的输出函数 s2.print(2008) ; /调用重载版本2的输出函数 ,程序运行结果为： 同学 0 /此行由s1.print( )
5、;运行得到 学生 22 /此行由s2.print( );运行得到 学生 B200822,12,5.2 函数重载,注意：无论是非类成员的普通函数重载还是类成员函数的重载，都要求形式参数在个数、类型、顺序的一个或多个方面有所区别，否则就不是重载 注意与第4章4.3.1节中所提到的“覆盖”现象的区别。覆盖是指在派生类中存在和基类函数原型完全一样的同名函数，而这一函数又不是虚函数，这种现象称为“同名覆盖”，而不是重载,返回,13,5.3 运算符重载,为什么要进行运算符重载？ 运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义，同一个运算符作用于不同类型的数据将会产生不同的行为，可在用户自定义类型中进行运算符重载
6、运算符重载的实质就是函数重载，此时的函数名是 operator 运算符 本节主要内容 运算符重载的定义规则 用成员函数重载运算符 用友元函数重载运算符 常用运算符的重载,14,5.3.1 定义,运算符的重载通常作用在一个类上，这样，该类的对象就可以使用这些运算符实现相应操作 运算符重载的定义规则 C+语言中不可以重载的运算符： . .* : ?: sizeof 而且不能自己创造新的运算符。 重载之后运算符的优先级与结合性都不会改变。 运算符重载是针对新类型数据的实际需要，对原有运算符进行适当的改造。一般来讲，重载的功能应当与原有功能相类似。 运算符重载不能改变原运算符的操作对象个数，同时至少要
7、有一个操作对象是自定义类型。,15,5.3.1 定义,运算符重载的定义方法 类中成员函数 类的友元函数 只能重载为成员函数的运算符，例如： “=”、“（ ）”、“ ”、“-”， 单目运算符、复合赋值运算符,16,5.3.1 定义,【例5.2】运算符重载示例。Point代表二维空间的点类，在定义了重载了运算符“+”和“-”之后，就可以对二维点进行类似于通常整数或实数的加减运算 具体程序见教材P155156页，请在VC+6下演示，重点是观察调用方式及运行结果。如何用成员函数和友元的定义方式后面再详细介绍 注意：本例文件包含应当用#include 形式，因为名字空间std不支持友元形式的重载,17,
8、5.3.2 用成员函数重载运算符,在C+语言中，用成员函数重载运算符就是将运算符重载定义成一个类的成员函数的形式。 用成员函数重载运算符的一般格式为： operator （） ; ,18,5.3.2 用成员函数重载运算符,用成员函数重载单目运算符 operator （ ） ; 用成员函数重载双目运算符 operator （第二操作数形式参数） ; ,19,5.3.2 用成员函数重载运算符,用成员函数重载运算符 进行单目运算符重载时，形式参数表为空，调用单目运算符的当前对象就是唯一的操作数； 在重载双目运算符时，由形式参数表指定第二操作数（右操作数），第一操作数无需指定，通过对象调用该运算符函数
9、时的当前对象就是第一操作数 li5_2.cpp中，对于“+”的重载就是采用的成员函数定义方式，只有一个形式参数，与第二操作数实参对应,语句x+p1.x;中的x实际上是this-x，就是当前对象的x域，即第一操作数的x域。在主函数中对“+”号的调用方式:p3=p1+p2，相当于：p3=p1.operator+（p2）,20,5.3.2 用成员函数重载运算符,【例5.3】通过定义成员函数的方法对数组类Array重载双目运算符=和单目运算符+ 。 #include class Array int *ptr; int size; public: Array(int arraySize =10) ; /
10、构造函数 Array(const Array ,21,5.3.2 用成员函数重载运算符,Array:Array(int arraySize) size = arraySize; ptr = new intsize; for( int j=0; jsize; j+) ptrj = j; Array:Array(const Array ,22,5.3.2 用成员函数重载运算符,void Array:print() for( int j=0; jsize; j+) cout ptrj “,“ ; coutendl; int Array:getSize( ) const return size; ,2
11、3,5.3.2 用成员函数重载运算符,Array Array:operator+( ) /重载前缀+实现 for( int j=0; jsize; j+) +ptrj; /对当前对象数组中每个元素值均+1 return *this; ,24,5.3.2 用成员函数重载运算符,Array /返回改变以后的当前对象 ,25,5.3.2 用成员函数重载运算符,void main() Array a(5), b(10), c(8); cout“original a array:“endl; a.print( ); /输出原始的a对象 cout“original b array:“endl; b.pri
12、nt( ); /输出原始的b对象 cout“original c array:“endl; c.print( ); /输出原始的c对象,26,5.3.2 用成员函数重载运算符,a+=b; /相当于:a.operator+=(b); cout“after added with b ,a array:“endl; a.print( ); /输出改变后的a对象 c.operator +=(b); /相当于c+=b; cout“after added with b ,c array:“endl; c.print( ); /输出改变后的c对象 +b; /相当于:b.operator+( ); cout“
13、after +, b array:“endl; b.print( ); /输出改变后的b对象 ,隐式调用方式,显式调用方式,27,5.3.2 用成员函数重载运算符,【例5.3】程序执行结果为： original a array: 0,1,2,3,4, original b array: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, original c array: 0,1,2,3,4,5,6,7, after added with b ,a array: 0,2,4,6,8, after added with b ,c array: 0,2,4,6,8,10,12,14, after +, b
14、array: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,28,5.3.3 用友元函数重载运算符,有很多运算符适合用友元函数进行重载，例如：除了赋值以外的双目运算符、输入输出流运算符等 以友元函数重载运算符的一般格式为： friend operator （） ； ,29,5.3.3 用友元函数重载运算符,用友元函数重载单目运算符： operator （唯一操作数形式参数） ; 用友元函数重载双目运算符 operator （第一操作数形式参数，第二操作数形式参数） ; ,30,5.3.3 用友元函数重载运算符,用友元函数重载运算符 进行单目运算符重载时，形式参数表中有一个参数，通常是自定义的类对象
15、（或对象引用）参数 若定义双目运算符时，形式参数表中有两个参数，分别指明第一操作数和第二操作数，其中至少有一个形式参数是自定义的类对象（或对象引用）参数。 在li5_2.cpp中，对于“-”的重载就是采用友元函数定义方式，有两个形式参数，主函数中的调用语句p4=p1-p2; 相当于p4=operator -(p1,p2);,31,5.3.3 用友元函数重载运算符,【例5.4】通过友元函数复数类Complex重载双目运算符“”和单目运算符前缀“+”。 #include class Complex private: float real; float imag; public: Complex(float r=0, float i=0) real=r; imag=i; void print(); friend Complex operator + (const Complex ,32,5.3.3 用友元函数重载运算符,void Complex:print( ) cout 0 ) cout “ + “ ; cout imag “ i “ ; cout endl;
