C 的多型性

c++的多型性

1.多型性的概念

多型性是指用乙個名字定義不同的函式，這函式執行不同但又類似的操作，從而實現「乙個介面，多種方法」。

多型性的實現與靜態聯編、動態聯編有關。靜態聯編支援的多型性稱為編譯時的多型性，也稱靜態多型性，它是通過函式過載和運算子過載實現的。動態聯編支援的多型性稱為執行時的多型性，也稱動態多型性，它是通過繼承和虛函式實現的。

c++的多型性

2.函式過載

函式過載的意義在於他能用同乙個名字訪問一組相關的函式。

在類中普通成員函式和建構函式都可以過載，特別是建構函式的過載（他提供了多種初使化方式）給使用者更大的靈活性。

在基類和派生類的函式過載有兩種情況：一種是引數有所差別的過載。另一種是引數沒有差別的過載，只是他們屬於不同的類。

可以用以下兩種方法來區分這兩種函式：用物件名加以區分；使用「類名：：」加以區分。

3.運算子過載稱動態多型性，他是通過繼承和虛函式實現的。

運算子過載通過建立運算子函式operator@()來實現。運算子函式定義了過載的運算子將要進行的操作，這種操作通常作用在乙個類上。這樣，在編譯時遇到名為operator@的運算子函式（@表示所要過載的運算子），就檢查傳遞給函式的引數的型別。

過載運算子與預定義運算子的使用方法完全相同，它不能改變原有運算子的引數個數（單目或雙目），也不能改變原有的優先順序的結合性。使用者不能定義新的運算子，只能從c++已有的運算子中選擇乙個恰當的運算子過載。

3.1成員運算子函式

運算子函式可以定義為它將要操作的類的成員（稱為成員運算子函式），也可以定義為非類的成員，但是非成員的運算子函式大多是類的友元函式（稱為友元運算子函式）。

成員運算子函式在類中的宣告格式為：

class x；

其中type為函式的返回型別，@為所要過載的運算子符號，x是過載此運算子的類名，參數列中羅列的是該運算子所需要的運算元。

成員運算子函式定義的形式一般為：

type x::operator@(參數列)

//函式體}

其符號的含義與宣告時相同。

在成員運算子函式的參數列中，若運算子是單目的，則參數列為空，此時當前物件作為運算子的乙個運算元，通過this指標隱含地傳遞給函式的；若運算子是雙目的，則參數列中有乙個運算元，它作為運算子的右操作引數，此時當前物件做為運算子的左運算元，它是this指標隱含地傳遞給函式的。總之成員運算子函式operator@所需要的乙個運算元是由物件通過this指標隱含傳遞。

3.2友元運算子函式

在c++中可以把運算子函式定義成某個類的友元函式，稱為友元運算子函式。

友元運算子函式在類的內部宣告格式如下：

friend type operator@(參數列)

定義友元運算子函式格式如下：

type operator@(參數列)

與成員運算子函式不同，友元運算子函式是不屬於任何類物件的，它沒有this指標。若過載的是雙目運算子，則參數列中有兩個運算元；若過載的是單目運算子，則參數列中只有乙個運算元。不能用友元函式過載的運算子是=、（）、、-〉，其餘的運算子都可以使用友元函式來實現過載。

運算子函式呼叫形式如下表：

運算子函式呼叫形式

習慣形式友元運算子函式呼叫形式成員運算子函式呼叫形式

a+b operator(a,b) a.operator+(b)

-a operator-(a) a.operator-()

a++ operator++(a,0) a.operator++(0)

4.賦值運算子

繼承c語言，使用者自定義的類和結構都要能進行賦值運算。而陣列名不能賦值，陣列名實質上是乙個常量指標。

對於任何類，c++提供了預設的賦值運算子。一般地，預設的賦值運算子過載是能夠勝任工作的。當類中有指標型別時，需要自定義賦值運算子函式。一般其函式體包含兩部分：

1)與析構函式類似，取消物件已經占有的資源；2)與建構函式類似，諂渲蟹峙湫碌淖試礎?br> 類的賦值運算子過載「＝」只能過載為成員函式，不能過載為友元函式。

過載後的運算子函式operator＝()不能被繼承。

拷貝建構函式和賦值運算子過載的區別：宣告和定義方式不同；呼叫方式不同。

5.虛函式

虛函式是過載的另一種表現形式，允許虛函式呼叫與函式體之間的聯絡在執行時才建立。

定義：虛函式就是在基類中被關鍵字virtual說明，並在派生類中重新定義的函式，在派生類中重新定義時，其函式原形包括返回型別，函式名，引數個數與引數型別的順序，都必須與基類中的原形必須相同。

建構函式不能是虛函式，但析構函式可以是虛函式。

虛函式與過載函式的關係：當普通的函式過載時，其函式的引數或引數型別必須有所不同，函式的返回型別也可不同；在派生類中，重新定義虛函式時要求函式名、返回型別、引數個數、引數的型別和順序與基類中的函式原形完全相同；若僅僅返回型別不同，其餘均相同，系統會給出錯誤資訊。虛函式過載時若僅僅函式名相同，而引數的個數、型別或順序不同系統將它作為普遍函式過載，虛函式的特徵將會丟失。

多重繼承與虛函式：多重繼承可視為多個單繼承的組合。

6.純虛函式和抽象類

純虛函式：是乙個在基類中說明的虛函式，他在該基類中沒有定義，但要求在它的派生類中定義自己的版本，或重新說明為純虛函式。

純虛函式的一般形式：virtual type func_name（參數列）=0（type是函式的返回型別，func_name是函式名）。

抽象類：乙個類至少有乙個純虛函式的類。抽象類提供了處理各種不同派生類的統一介面，將實現的責任交給了派生類。

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