面向对象的程序设计13.pptVIP

5 Polymorphism(2),Object-Oriented Programming in C+,计算机科学与技术学院 刘培强 http:/liupqT,2010-2011-01 电信08 计科09,1/20,Content,5.3 Name Overloading, Name Overriding, and Name Hiding 5.4 Abstract Base Classes 5.5 Run-Time Type Identification Sample: Shape Hierarchy Sample: List, Queue, Stack,2/20,5.3 Name overloading, overriding, hiding,Name overloading (重载、过载) Top-level functions can share a name if they have different signatures(签名). Methods in the same class can share a name if they have different signatures.,class C public: C( ) / default constructor C( int x ) / convert constructor ; void print( double d ); void print( char * ); int main( ) C c1, c2(26); print( 100.123); print( “100.123” ); ,编译过程中绑定函数调用和对应的函数体,3/20,5.3 Name overloading, overriding, hiding,Name overriding (重置、覆盖) 若基类方法 B:m 和派生类方法 D:m 具有相同的函数签名，且基类方法 B:m 是 virtual 方法，则 D:m 重置了 B:m。 当通过基类指针或引用访问被重置的方法 m 时，需要运行时动态绑定。,class B public: virtual void m( ) ; class D : public B public: void m ( ) ;,重置了基类方法，仍然为虚函数,int main( ) B* p = new D; p - m( ); / 动态绑定 D:m() return 0; ,virtual,静态绑定B:m(),4/20,5.3 Name overloading, overriding, hiding,Name hiding (隐藏) 若基类 B 定义了非虚方法 m，同时其派生类 D 也定义了方法m，此时，我们说派生类方法 D:m 隐藏了继承自基类的同名方法 B:m 。,class B public: void m( int x ) ; class D : public B public: void m ( ) ;,int main( ) D d1 ; d1.m( ); / invokes D:m() d1.m( 10 ); / ERROR return 0; ,d1.B:m(10); / OK,5/20,5.3 Name overloading, overriding, hiding,Name hiding and virtual method,class B public: virtual void m( int x ) ; class D : public B public: virtual void m ( ) ;,int main( ) D d1 ; d1.m( ); / invokes D:m() d1.m( 10 ); / ERROR return 0; ,由于函数签名不同，所以二者不构成重置。 故D:m隐藏了B:m。,d1.B:m(10); / OK,6/20,5.3 Name overloading, overriding, hiding,函数同名的一般理由如下： 以Top-level函数形式定义时，形成过载，表示他们完成相同的概念操作； 同一个类中的非构造函数，若同名则形成过载，表示他们完成相同的概念操作； 一个类存在多个构造函数：default constructor, copy constructor, convert constructer, 在一个类继承层次中，为支持方法多态，由基类定义虚函数，在派生类中重新定义重置。,7/20,内容回顾,基类中定义虚方法的目的：为了支持方法多态，同时表明：虚方法是同一族类所具有的共同接口(Interface)，且其语义与类型相关。,class BC public: virtual void f( ); ; class DC : public BC public: void f( ); ;,BC* pb = new BC; pb - f(); / BC:f pb = new DC; pb - f(); / DC:f,1,2,2,3,派生类重置基类的虚方法,通过基类指针或引用访问虚方法,8/20,内容回顾,派生类可以不重置基类的虚方法，也能表明它具有基类的对外接口(Interface)。,class BC public: virtual void f( ); ; class DC : public BC public: void f( ); ;,BC* pb = new BC; pb - f(); / BC:f pb = new DC; pb - f(); / DC:f,1,2,2,3,派生类重置基类的虚方法,通过基类指针或引用访问虚方法,/ Not has f( );,BC:f,9/20,内容回顾,在实际应用中，有时候要求派生类必须重置基类虚方法。,class Animal public: virtual void speak( ) ? ;,现实中不存在Animal的实例，也没有相同的Language,class Bull : public Animal public: void speak( ) cout “Moo!” endl; ;,class Dog : public Animal public: void speak( ) cout “Woof!” endl; ;,10/20,Abstract Base Classes(抽象基类),An abstract class is abstract in that no objects can instantiate it. 充要条件：至少有一个纯虚(pure virtual)方法. A pure virtual method is one whose declaration ends with the special syntax =0.,class Animal public: virtual void speak( ) = 0; ; Animal obj; / ERROR,11/20,Abstract Base Classes(抽象基类),抽象类通常有派生类没有派生类的抽象类是多余的. 派生类可以不重置基类的纯虚函数，此时派生类也是一个抽象类（不可能有实例）。,class Animal public: virtual void speak( ) = 0; ; Animal obj; / ERROR,class FourLegsAnimal : public Animal public: /virtual void speak( ) = 0; ; FourLegsAnimal obj; / ERROR,12/20,Abstract Base Classes(抽象基类),抽象类特征： 可以有多个(1)纯虚方法； 可以有非纯虚方法； 可以有非虚方法； 可以有数据成员； 可以定义成员的访问控制(对外能见度)。,所有类的特点,class ABC public: ABC( ) ABC(int x) ABC( ) virtual void open( ) = 0; virtual void print() int getCount( ) private: int n; ,13/20,Abstract Base Classes(抽象基类),抽象类用途 抽象基类用来说明一族类的共同接口(shared interface).,BasicFile,InFile,OutFile,class BasicFile public: virtual int open( ) =0; virtual int close( ) =0; virtual int flush( ) = 0; ;,class InFile : public BasicFile public: virtual int open( ) ; virtual int close( ) ; virtual int flush( ) ; ;,class OutFile : public BasicFile public: virtual int open( ) ; virtual int close( ) ; virtual int flush( ) ; ;,14/20,Abstract Base Classes(抽象基类),抽象类用途 抽象类可以用来表明某种软件设计需求。,class IIntroSpect public: virtual void listFields ( ) =0; virtual void listMethods( ) =0; ;,class MyClass / 有实例的类 : public IIntroSpect public: void listFields ( ) ; void listMethods( ) ; / other members of MyClass ;,15/20,应用举例 Shape(形状) hierarchy,所有图形的部分共性： Draw (显示) Resize (改变大小) Move (移动),16/20,应用举例 Shape(形状) hierarchy,Shape,Point,Line,Circle,Triangle,Rectangle,RealLine,DashLine,Ellipse,所有图形的共性定义在基类Shape中,17/20,class Shape public: virtual void Draw ( ) =0; virtual void Move (double dx, double dy ) =0; virtual void Resize ( double rate ) =0; virtual Shape() / ;,class Point : public Shape public: Point( double vx =0, double vy =0) : x(vx), y(vy) void Draw ( ) void Move ( double dx, double dy ) x += dx; y += dy; void Resize(double rate) private: double x, y; ;,18/20,class Shape public: virtual void Draw ( ) =0; virtual void Move (double dx, double dy ) =0; virtual void Resize ( double rate ) =0; virtual Shape() / ;,class Line : public Shape public: Line( Point l, Point r ) : Left(l), Right(r) /virtual void Draw ( ) =0; void Move (double dx, double dy ) Left.Move(dx, dy); Right.Move(dx, dy); void Resize(double rate) private: Point Left, Right; / other members of Line ;,class DashLine : public Line public: void Draw ( ) / Move( ) 无需重置 / Resize( ) 无需重置 ;,19/20,class Shape public: virtual void Draw ( ) =0; virtual void Move (double dx, double dy ) =0; virtual void Resize ( double rate ) =0; virtual Shape() / ;,class PaintApp /绘图程序 public: void G