多型:一種行為對應著多種不同的實現。根據c++實現多型的不同階段,多型的實現分為靜態聯編和動態聯編。
靜態聯編:在程式編譯階段就能實現的多型性,這種多型性成為靜態多型性(編譯時的多型性),可通過函式過載和運算子過載實現(運算子過載是一種特殊的函式過載);
動態聯編:在程式執行階段實現的多型性,這種多型性稱為動態多型性(執行時的多型性),可通過繼承、虛函式、基類的指標或引用等技術來實現。
(1)靜態多型性(函式過載)
在同一類中的同名成員函式(不限於同類成員函式,可以是任意過載函式),定義時在形式引數的個數、順序、型別方面有所不同,在程式編譯時就能根據實際引數與形式引數的匹配情況,確定該類物件究竟呼叫了哪乙個成員函式;
(2)動態多型性
在基類與派生類中存在的同名函式,要求該同名函式的原型在基類和派生類中完全一致,而且是虛函式。在編譯時無法確定究竟呼叫的是哪乙個同名函式,只有在程式執行時通過基類指標指向基類或派生類物件,或基類的引用代表的是基類或派生類的物件,確定呼叫的是基類還是派生類的同名函式。
靜態多型性的優點:函式呼叫速度快、效率高;
靜態多型性的缺點:程式設計不夠靈活。
靜態多型性可以通過函式過載和運算子過載來實現,前面已經涉及了普通函式過載,這裡講解運算子過載。
運算子過載是對已有的運算子賦予多重含義,c++中預定義的運算子的操作物件只能是基本資料型別,而對於使用者自定義型別也許要有類似的運算操作,這時就可以對運算子重新定義,賦予已有運算子新的功能。
運算子過載實質就是函式過載,此時的函式名為:operator 運算子,實際呼叫時,首先把指定的運算子表示式轉化為對運算子函式的呼叫,運算物件轉化為運算子函式的實際引數,然後根據實際引數的型別來確定究竟呼叫哪乙個同名運算子函式,這個過程是在編譯過程中完成的,因此運算子過載實現的時靜態多型性。
1、運算子過載的規則
運算子過載通常作用在乙個類上,這樣,該類的物件就可以使用這些運算子實現相應操作(如自定義的複數類)。
另外,可以被過載的運算子中,除了賦值運算子「=」以及變形的賦值運算子(如「+=」,「>>=」等)之外,其餘在基類過載的運算子都能被派生類繼承。
注意:①只能過載已有的運算子,不能創造新的運算子;
②過載之後,運算子的優先順序與結合性都不會改變
③運算子過載是針對新型別資料的實際需要,對原有運算子進行適當的改造,一般來講過載的功能應該與原有的功能類似;
④過載運算子不能改變原運算子的操作物件個數,同時至少要有乙個物件是自定義的型別。
作用在類上的運算子過載可以有兩種方式:通過類中成員函式或類的友元函式進行過載。
2、用成員函式過載運算子
成員函式過載運算子:將運算子過載定義成乙個類的成員函式的形式。
只能過載為成員函式的運算子:「=」、「()」、「」、「->」,另外單目運算子以及復合賦值運算子也建議過載為成員函式。
用成員函式過載運算子的一般格式:
《函式型別》 operator 《運算子》 (《形式參數列》)
其中「operator 《運算子》」可以理解為函式名。過載單目運算子時,形參列表為空,唯一的運算元為當前物件;過載雙目運算子時,由形式參數列指定第二運算元(右運算元),第一運算元無需指定,呼叫運算子函式的當前物件就是第一運算元。
(1)過載單目運算子
《函式型別》 operator 《運算子》 ()
物件1=物件2 《運算子》 <———————等價於——————>物件1=物件2.operator 《運算子》 ()
如:a1=a2++ <———————等價於——————>a1=a2.operator ++()
(2)過載雙目運算子
《函式型別》 operator 《運算子》 (第二運算元形式引數)
物件1=物件2 《運算子》 物件3 <———————等價於——————>物件1=物件2.operator 《運算子》 (物件3)
如:a1=a2+a3 <———————等價於——————>a1=a2.operator ++(a3)
上例中,a1=a2++和a1=a2+a3都稱為隱式呼叫,而a1=a2.operator ++()和a1=a2.operator ++(a3)都稱為顯式呼叫。
3、用友元函式過載運算子
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