电子科学与技术计算机知识点c程序设计

主讲：李丽娟第六章：虚函数和多态性本章目标1.理解多态性的概念2.理解虚函数与多态性的关系3.能区别抽象类和具体类4.从深层认识多态性对系统的维护和扩展的作用。§6.1引言虚函数：是一种成员函数多态性：不同的对象收到相同的消息时，产生不同的动作。在C++中，多态性的实现和“联编”有关。虚函数和多态性为建立“应用程序框架”提供了保障。§6.2类型域和switch语句

两个重要概念：静态联编(静态连接)：在编译时便确定了程序中的操作与代码的关系。switch结构语句属于静态联编。如：

voidopenfile();voideditfile();voidsavefile();voidmain();{

charc=getch();switch(c){case'F':case'f':openfile();break;case'E':case'e':editfile();break;case'S':case's':savefile();break;default;

}

}

动态联编(动态连接)编译时无法确定程序中的操作与代码的关系。需要在程序执行时才确定这种关系。如：

voidopenfile();voideditfile();voidsavefile();voidquit();void(*operator[])()={openfile,editfile,savefile,quit};voidmain(){intno;cin>>no;if((no<1)||(no>4))no=4;operator[no-1]();动态联编}§6.3虚函数一、虚函数的声明在成员函数的声明前面加上关键字virtual.即：virtual<成员函数声明>二、虚函数的作用：实现动态联编比较下面两个程序例1：例2：三、关于虚函数的几点说明1.虚函数是在基类中设置的。2.在派生类中若有与虚函数同名的函数，自动视为虚函数。3.重定义的虚函数必须和基类中的虚函数相同(返回值类型、函数名、参数的个数和类型均相同)4.静态联编方式：<对象名>·<虚函数>动态联编方式：<所指对象的指针>><虚函数>或：<对象的引用>·<虚函数>5.设定虚函数的目的：完成继承类间成员函数调用的动态连接。四、为什么要设虚函数把某类中的成员函数设定为虚函数，则意味着在该类的派生类中可能有不同的实现。可用基类的指针调用派生类中的成员函数。(调用前需转型。)例1：回顾：简单的继承关系例2：回顾：基类指针指向派生类对象例3：虚函数的的作用五、关于动态联编的几点注意用于非指针对象或非引用对象来调用虚函数时，不能达到动态联编的效果。以范围运算符来调用函数时，会破坏动态联编。在函数的定义中，参数可以是基本类的对象，实际调用视真正的对象而定。例：函数的参数为类的对象若改变函数定义：voidfun(AS){cont<<s.fun)<<endl;}则运行结果为：7214调用基类中的成员函数(由派生类对象初始化)§6.4抽象类和具体类一、抽象类定义了一个类，程序中不定义该类的对象。(不进行实例化对象的类)抽象类的用途：作为基类，可以被继承二、具体类要进行实例化对象的类。三、纯虚函数(属抽象类)在基类中说明的虚函数，但没有定义，要求在它的派生类中定义自己的虚函数。纯虚函数的声明形式：virtual<返回值类型><函数名>(参数)=0;如：virtualvoidshow()=0;注意：若类定义中有纯虚函数，则不能实例化该类的对象，但可以实例化谝类的指针对象。容易犯错的地方：用抽象类的指针对象引用抽象类中的成员函数。例一个良好的程序设计风格：把层次结构中的顶部设计成抽象基类。§6.5多态性

多态性是通过虚函数来实现的。多态性的表现：通过基类指针或引用调用虚函数时，根据该指针与派生类对象的关联，决定调用哪个成员函数。注意：不要与继承关系混淆。§6.6实例研究例1：设计纯虚函数。利用多态性计算几种几何图形的面积和周长。如：三角形(Triangle)矩形形(Rectangle)圆形(Circle)梯形(Trapezoid)正方形(Sguare)分析：1.设计一个抽象类shape.类中包含有两个纯虚函数。求面积：virtualdonbleArea()=0;求周长：virtualdoublelen()=0;2.设计类Shape的派生类：Triangle,Rectangle,Circle,Trapezoid,Square在派生类中重新定义虚函数：求面积：doubleArea();求周长：doublelen();类的层次关系为：shapeTriangleRectangleCircleTrapezoidSquare具体类在主程序中定义基类(抽象类)的指针对象和派生类的对象。将基类指针与派生类对象相关联，调用虚函数Area()和Len()来求得各几何图形的面积和周长。例2：利用多态性来处理工资单。P.177～P.185程序范例类的层次关系：EmployeeBossCommissionWorkerPieceWorkerHourlyWorker老板类销售员类计件工类小时工类两个纯虚函数virtualfloatearnings()const=0;工资算法。

virtualvoidprint()const=0;打印人员类别，姓名及工资额。§6.7动态联编与新增类的关系动态联编在程序设计中所起的作用：可以为程序提供不需要源代码的类组件。(类组件中提供了头文件和对象)虚函数的作用：实现动态联编。！可以通过继承的方式向系统增加新的类。

由虚函数和动态联编实现的多态性可提高程序的效率。§6.8虚析构函数析构函数的作用：释放调用构造函数所占的空间程序范例：§6.9实例研究：继承接口和实验程序实例：P.187～P.192类的层次结构：ShapePointCircleCylinder点圆圆柱抽象基类

抽象基类中有两个虚函数：virtualfloatarea()const;virtualfloatvolume()const;一个纯虚函数：virtualvoidprintShapeName()const=0;3个流输出的运算符"<<"重载函数(友元函数)