面向对象的重载和多态

1/1面向对象的重载和多态第一部分重载与多态概念明细。 2第二部分子类对象调用父类方法的本质。 5第三部分调用方法时参数传递的型别。 8第四部分Polymorphism的定义与应用。 11第五部分Override与Overload的异同。 13第六部分Virtualfunction的表征。 15第七部分重载与多态在OOD的优势。 17第八部分采用多态时程式之撰写顺序。 19

第一部分重载与多态概念明细。关键词关键要点重载

1.重载（Overloading）是指在同一个类中，允许有多个同名函数，但这些函数的参数列表不同，或者参数的顺序不同，或者参数的类型不同。

2.重载函数的返回值类型可以相同，也可以不同。

3.调用重载函数时，编译器根据实参的类型和数量来确定调用哪个函数。

多态

1.多态（Polymorphism）是指一个对象能够以多种不同的形式存在，并可以根据不同的情况执行不同的操作。

2.多态性是面向对象编程中的一个重要特性，它可以提高代码的可重用性和可扩展性。

3.多态性可以通过继承和接口来实现。#面向对象的重载和多态

1.重载概述

重载（Overloading）是面向对象程序设计语言的特性之一，允许在同一个类中定义具有相同名称但参数列表不同的方法。当调用重载方法时，编译器会根据实际参数的类型和数量来选择要调用的具体方法。重载可以提高代码的可读性和可维护性，并使代码更具表现力。

#1.1重载的类型

在Java语言中，重载可以分为两种类型：

*静态重载（StaticOverloading）：具有相同名称的方法具有不同的参数类型或数量，但都声明为静态方法。

*动态重载（DynamicOverloading）：具有相同名称的方法具有不同的参数类型或数量，并且都声明为非静态方法。

#1.2重载的规则

在Java语言中，重载的方法必须满足以下规则：

*方法名必须相同。

*方法的参数列表必须不同。

*方法的返回值类型可以相同，也可以不同。

*方法的访问修饰符可以相同，也可以不同。

2.多态概述

多态（Polymorphism）是面向对象程序设计语言的另一个重要特性，它允许对象的行为根据其所属的类而改变。多态性使代码更具灵活性，并可以提高代码的可重用性。

#2.1多态的类型

在Java语言中，多态可以分为两种类型：

*编译时多态（Compile-TimePolymorphism）：也称为静态多态，是指在编译时就可以确定对象的行为。编译时多态可以通过方法重载和接口来实现。

*运行时多态（Run-TimePolymorphism）：也称为动态多态，是指在运行时才能够确定对象的行为。运行时多态可以通过继承和抽象类来实现。

#2.2多态的实现

在Java语言中，多态可以通过以下方式实现：

*继承：通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，并可以根据自己的需要重新定义父类的方法。当子类对象调用父类方法时，将根据子类对象所属的类来决定执行哪个方法。

*抽象类：抽象类是一种不包含任何具体实现的方法的类，它只定义了方法的签名。抽象类可以被子类继承，子类必须实现抽象类中定义的抽象方法。当子类对象调用抽象类中的抽象方法时，将根据子类对象所属的类来执行该方法。

3.重载与多态的区别

重载和多态都是面向对象程序设计语言的重要特性，但它们之间存在着以下区别：

*重载是编译时特性，多态是运行时特性。重载发生在编译时，编译器根据方法的参数类型和数量来选择要调用的具体方法。多态发生在运行时，运行时环境根据对象所属的类来决定执行哪个方法。

*重载发生在同一个类中，多态发生在不同的类之间。重载允许在一个类中定义具有相同名称但参数列表不同的方法。多态允许在不同的类中定义具有相同名称和参数列表的方法。

*重载通过参数列表来区分不同的方法，多态通过继承关系来区分不同的类。重载通过比较方法的参数类型和数量来选择要调用的具体方法。多态通过判断对象所属的类来决定执行哪个方法。

4.总结

重载和多态都是面向对象程序设计语言的重要特性，它们可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性。理解和掌握重载和多态的概念对于编写高质量的Java代码非常重要。第二部分子类对象调用父类方法的本质。关键词关键要点面向对象的重载和多态

1.子类对象调用父类方法的本质是：子类对象调用父类方法时，实际上是调用父类的方法表中与子类方法同名的方法。

2.方法表是类中方法的索引表，它记录了类中所有方法的地址，并以方法名作为索引。

3.当子类对象调用父类方法时，虚拟机会根据子类对象所属的类来查找方法表，并根据方法名来查找具体的方法地址，然后跳转到该方法地址执行该方法。

多态的实现机制

1.多态的实现机制是：通过方法重写和动态绑定来实现的。

2.方法重写是指子类可以重新定义父类的方法，使其具有不同的实现。

3.动态绑定是指在运行时，根据对象的实际类型来确定要调用的方法。

方法重载

1.方法重载是指在同一个类中定义多个同名的方法，但这些方法的参数列表不同。

2.方法重载可以使代码更加灵活和可扩展，它可以减少代码的重复性。

3.方法重载可以提高代码的可读性和可维护性。

方法重写的应用

1.方法重写可以实现代码的复用，提高代码的可维护性和可扩展性。

2.方法重写可以实现多态，使代码更加灵活和健壮。

3.方法重写可以增强子类的功能，并允许子类对父类的行为进行定制。

多态的应用

1.多态可以实现代码的复用，提高代码的可维护性和可扩展性。

2.多态可以使代码更加灵活和健壮，因为它允许在运行时根据对象的实际类型来确定要调用的方法。

3.多态可以增强子类的功能，并允许子类对父类的行为进行定制。

面向对象的重载和多态的比较

1.面向对象的重载和多态都是面向对象编程的重要特性，它们都可以提高代码的可复用性、可维护性和可扩展性。

2.面向对象的重载是指在同一个类中定义多个同名的方法，但这些方法的参数列表不同，而多态是指子类可以重新定义父类的方法，使其具有不同的实现。

3.面向对象的重载主要用于减少代码的重复性，提高代码的可读性和可维护性，而多态主要用于实现代码的复用，提高代码的可维护性和可扩展性。子类对象调用父类方法的本质

在面向对象编程语言中，重载和多态是两个重要的概念。重载是指在同一个类中定义多个同名方法，但这些方法的参数列表不同。多态是指子类对象可以调用父类的方法，并且子类对象调用父类方法时，实际执行的是子类自己的方法。

子类对象调用父类方法的本质是动态绑定。动态绑定是指在运行时确定调用哪个方法。在编译时，编译器无法确定哪个方法会被调用，因为它取决于实际传递给方法的参数。因此，编译器会在类中创建一个方法表，方法表中包含了指向每个方法的指针。当子类对象调用父类方法时，编译器会根据实际传递给方法的参数，从方法表中找到对应的指针，然后执行指向的方法。

动态绑定是实现多态的关键。由于动态绑定，子类对象可以调用父类的方法，并且子类对象调用父类方法时，实际执行的是子类自己的方法。这使得子类能够扩展父类的方法，并提供自己的实现。

子类对象调用父类方法的本质是动态绑定。动态绑定是实现多态的关键。由于动态绑定，子类对象可以调用父类的方法，并且子类对象调用父类方法时，实际执行的是子类自己的方法。这使得子类能够扩展父类的方法，并提供自己的实现。

#子类对象调用父类方法的优点

子类对象调用父类方法有很多优点，包括：

*代码重用：子类对象可以调用父类的方法，这可以避免在子类中重复编写相同的代码。

*可扩展性：子类对象可以扩展父类的方法，这使得子类能够很容易地添加新的功能。

*灵活性：子类对象可以调用父类的方法，这使得子类能够很容易地适应新的需求。

#子类对象调用父类方法的缺点

子类对象调用父类方法也有一些缺点，包括：

*性能开销：子类对象调用父类方法时，需要进行动态绑定，这会带来一定的性能开销。

*安全性问题：子类对象可以调用父类的方法，这可能会导致安全问题。例如，子类对象可以调用父类的方法来访问父类中的私有数据。

#结论

子类对象调用父类方法是一种非常重要的面向对象编程技术。子类对象调用父类方法的本质是动态绑定。动态绑定是实现多态的关键。由于动态绑定，子类对象可以调用父类的方法，并且子类对象调用父类方法时，实际执行的是子类自己的方法。这使得子类能够扩展父类的方法，并提供自己的实现。第三部分调用方法时参数传递的型别。关键词关键要点【参数传递类型】：

1.值传递：基本数据类型作为参数传递时，函数中对参数值的修改不会影响到参数在调用方中的值。

2.地址传递：引用作为参数传递时，函数中对参数值的修改会影响到参数在调用方中的值。

3.常量修饰传递：当基本数据类型声明为常量但传递给非常量参数时，编译器会生成副本，此时修改的是副本的值，原值不受影响。

【函数重载】：

在面向对象编程中，重载和多态是两个重要的概念。重载是指在同一类中定义多个具有相同名称但参数列表不同的方法，而多态是指派生类对象可以以其基类对象的形式出现，并调用其基类的方法。

当调用重载方法时，参数传递的类型决定了要调用的具体方法。编译器会根据参数的类型匹配相应的重载方法，并执行该方法。例如，如果一个类中有两个重载方法，分别具有一个整型参数和一个浮点型参数，那么当调用该类的方法时，如果传递的参数是整型，则会调用具有整型参数的重载方法，如果传递的参数是浮点型，则会调用具有浮点型参数的重载方法。

当调用多态方法时，参数传递的类型也决定了要调用的具体方法。编译器会根据对象的类型匹配相应的派生类方法，并执行该方法。例如，如果一个父类中有两个方法，分别具有一个整型参数和一个浮点型参数，那么当调用父类的方法时，如果传递的对象是派生类对象，则会调用派生类中具有相应类型参数的方法。

在面向对象编程中，重载和多态是两个非常重要的概念，它们使程序员能够编写出更加灵活和健壮的代码。重载允许程序员使用相同的方法名称来处理不同类型的数据，而多态允许程序员编写出可以处理不同类型对象的通用代码。

1.调用方法时参数传递的类型：值传递/引用传递

*值传递：是指将参数的值复制给方法中的局部变量，然后在方法内对局部变量进行操作。当方法执行完毕后，局部变量将被销毁，对局部变量的修改不会影响到调用方法的变量。

*引用传递：是指将参数的地址（引用）传递给方法中的局部变量，然后在方法内对局部变量指向的对象进行操作。当方法执行完毕后，局部变量指向的对象仍然存在，对局部变量的修改会影响到调用方法的变量。

注：

*在Java中，基本类型（如int、float、double等）总是以值传递的方式传递给方法，而对象类型（如String、List等）则可以以值传递或引用传递的方式传递给方法。

*在C++中，基本类型和对象类型都可以以值传递或引用传递的方式传递给方法。

2.参数传递的类型与重载/多态的关系

*重载：当方法具有相同名称但参数列表不同的情况下，参数传递的类型决定了要调用的具体方法。

*多态：当派生类对象可以以其基类对象的形式出现并调用其基类的方法时，参数传递的类型决定了要调用的具体派生类方法。

注：

*在Java中，重载和多态都是通过编译时绑定来实现的。这意味着在编译时，编译器会根据参数的类型确定要调用的具体方法。

*在C++中，重载是通过编译时绑定来实现的，而多态是通过运行时绑定来实现的。这意味着在编译时，编译器会确定要调用的具体重载方法，而在运行时，当调用派生类对象的方法时，编译器会根据派生类对象的类型确定要调用的具体派生类方法。

3.参数传递的类型与性能的影响

*值传递：由于值传递需要将参数的值复制给方法中的局部变量，因此在性能上会有一定的开销。

*引用传递：由于引用传递只需要将参数的地址（引用）传递给方法中的局部变量，因此在性能上会比值传递更高效。

注：

*在实际开发中，应该根据具体情况选择合适的参数传递方式。如果参数是基本类型或小型对象，则可以使用值传递的方式。如果参数是大型对象，则可以使用引用传递的方式。

4.结论

在面向对象编程中，参数传递的类型是一个非常重要的概念。它影响着方法的重载和多态，以及程序的性能。因此，在编写代码时，应仔细考虑参数的传递方式，以编写出更加高效和健壮的代码。第四部分Polymorphism的定义与应用。关键词关键要点【Polymorphism的定义】：

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1.Polymorphism（多态性）是面向对象编程（OOP）中的一项重要特性，允许对象根据其类型展示不同的行为。

2.多态性是指一个类中定义的方法可以在其子类中被重写，但是方法的名称和参数必须相同。

3.多态性使得父类可以调用子类的方法，而子类可以使用父类的方法，从而提高了代码的可重用性和可扩展性。

【Polymorphism的实现方法】：

-多态的定义

多态（Polymorphism）是面向对象编程（OOP）中的一种重要特性，它允许具有不同行为的多个对象被视为具有相同类型的对象。换句话说，多态允许不同的对象以统一的方式被处理。

多态的实现通常是通过继承和重载来实现的。继承允许派生类从基类继承属性和方法，而重载允许相同的函数或方法在不同的类中具有不同的行为。

多态的应用

多态在OOP中有着广泛的应用，其中最常见的应用包括：

1.接口设计：多态可以用来设计接口，允许不同的类实现相同的接口，以便它们可以被统一的方式使用。例如，一个图形接口可以定义一个绘图方法，允许不同的图形类（如矩形、圆形、三角形等）实现该方法，以便它们可以被统一地绘制。

2.继承和子类化：多态允许继承和子类化，以便派生类可以从基类继承属性和方法，并根据需要对其进行修改或扩展。例如，一个动物类可以定义一个吃东西的方法，而派生类（如狗、猫、鱼等）可以继承该方法，并根据各自的饮食习惯对其进行修改。

3.方法重写：多态允许方法重写，以便派生类可以覆盖基类的方法，并提供自己的实现。例如，一个动物类可以定义一个叫声方法，而派生类（如狗、猫、鱼等）可以覆盖该方法，并提供各自的叫声。

4.参数化类型：多态允许参数化类型，以便函数或方法可以接受不同类型的参数。例如，一个排序函数可以接受一个整型数组或一个浮点型数组作为参数，并对数组中的元素进行排序。

5.泛型编程：多态允许泛型编程，以便函数或方法可以处理不同类型的数据。例如，一个列表类可以定义一个泛型类型参数，以便它可以存储不同类型的数据，如整型、浮点型、字符串等。

多态的优点

多态在OOP中具有许多优点，包括：

1.代码的可重用性：多态允许代码的可重用性，因为不同的类可以实现相同的接口或继承相同的基类，从而可以减少重复代码的数量。

2.代码的可扩展性：多态允许代码的可扩展性，因为新的类可以被添加到应用程序中，而无需修改现有的代码。新的类只需要实现相同的接口或继承相同的基类，即可被应用程序使用。

3.代码的可维护性：多态允许代码的可维护性，因为不同的类可以被独立地维护，而无需影响其他类。

4.代码的可读性和可理解性：多态允许代码的可读性和可理解性，因为不同的类可以被视为具有相同类型的对象，从而可以简化代码的结构和组织。第五部分Override与Overload的异同。关键词关键要点【Override与Overload的异同】：

1.定义不同：Override是子类重写父类的方法，而Overload是同一个类中同名方法的不同实现。

2.实现方式不同：Override是通过子类继承父类的方法，并用子类的方法体替换父类的方法体实现的，而Overload是通过在同一个类中定义多个同名方法，但参数列表不同的方法实现的。

3.编译时和运行时的行为不同：Override是编译时行为，即在编译时，子类的方法体会覆盖父类的方法体，而Overload是运行时行为，即在运行时，会根据方法的参数列表来决定调用哪个方法。

4.参数列表：Override要求子类的方法的参数列表与父类的方法的参数列表完全相同，包括参数的类型、顺序和数量，而Overload允许方法具有不同的参数列表，包括参数的类型、顺序和数量。

5.访问权限：Override不能降低父类方法的访问权限，即子类方法的访问权限不能比父类方法的访问权限更严格，而Overload不受访问权限的限制。

6.返回值类型：Override要求子类方法的返回值类型与父类方法的返回值类型相同，而Overload允许方法具有不同的返回值类型。

【多态性】：

概述

在面向对象编程中，重载（Overload）和多态（Polymorphism）是两个重要的概念。重载允许在一个类中定义多个具有相同名称但参数不同的方法，而多态允许在父类和子类中定义具有相同名称但行为不同的方法。

重载

重载是指在一个类中定义多个具有相同名称但参数不同的方法。重载的方法必须具有不同的参数列表，以便编译器能够区分它们。重载方法的返回值类型可以相同，也可以不同。

多态

多态是指在父类和子类中定义具有相同名称但行为不同的方法。多态方法的返回值类型必须相同，但方法的具体行为可以通过子类进行重写。多态允许在父类中定义一个抽象方法，然后在子类中实现该方法。

Override与Overload的异同

*Override和Overload都是面向对象编程中的重要概念。

*Override和Overload都可以实现方法的重用。

*Override和Overload都允许在子类中定义与父类相同名称的方法。

*Override和Overload的区别在于，Override是子类对父类方法的重写，而Overload是同一个类中多个方法具有相同名称但参数不同的情况。

*Override要求子类方法的返回值类型与父类方法的返回值类型相同，而Overload不要求子类方法的返回值类型与父类方法的返回值类型相同。

*Override要求子类方法的参数列表与父类方法的参数列表相同，而Overload要求子类方法的参数列表与父类方法的参数列表不同。

总结

Override和Overload都是面向对象编程中的重要概念，它们都允许在子类中定义与父类相同名称的方法。Override是子类对父类方法的重写，而Overload是同一个类中多个方法具有相同名称但参数不同的情况。Override要求子类方法的返回值类型与父类方法的返回值类型相同，而Overload不要求子类方法的返回值类型与父类方法的返回值类型相同。Override要求子类方法的参数列表与父类方法的参数列表相同，而Overload要求子类方法的参数列表与父类方法的参数列表不同。第六部分Virtualfunction的表征。关键词关键要点【Virtualfunction的实现机制】：

1.基于虚函数表（VirtualFunctionTable，VFT）和虚指针（VirtualPointer，VP）实现了虚函数的动态绑定。

2.虚函数表是一个包含虚函数地址的数组，每个类都有自己的虚函数表。

3.虚指针指向虚函数表，每个对象都有自己的虚指针。

【虚函数的优点】：

1.函数重载

-定义：

-函数重载是允许在同一个类中定义多个具有相同名字但签名不同的成员方法

-函数名字相同，但形参表有所差异（形参个数、顺序和/或数据类型的差异）

-优点：

-易读性：提高了源代的易读性

-维护：更容易维护和扩展

-代码重用。

-应用场景：

-当一个类需要多个具有相似行为的方法时

-当一个类需要为不同的数据类型的变量提供相同的方法时

2.函数多态

-定义：

-函数多态是指同一个类中定义的多个方法具有相同的名字，但签名有所差异。

-重写父类定义的方法是多态的一个特殊形式

-子类可以重写父类的方法，以便为子类提供更具体的行为

-优点：

-易用性：多态使得调用者可以使用相同的语法来调用具有相同名字的不同方法

-扩展性：多态使得更容易向类中扩展新方法

-维护：更容易维护和扩展

-应用场景：

-当一个类需要为不同的数据类型的变量提供相同的方法时

-当一个类需要为不同的行为提供相同的方法时

3.重载和多态的区别

-重载和多态都是面向对象的编程的重要特性，但它们是有区别的：

-重载关注的是同一个类中具有相同名字的不同方法，而多态关注的是子类中重写父类的方法

-从调用者角度来看，重载是静态解析的，而多态是动态解析的

4.总结

-函数重载和多态都是面向对象的编程的重要特性

-重载允许在同一个类中定义多个具有相同名字但签名不同的方法

-重载提高了源代的易读性，更容易维护和扩展，并且可以提供更好的性能

-函数多态是指同一个类中定义的多个方法具有相同的名字，但签名有所差异

-函数多态使得调用者可以使用相同的语法来调用具有相同名字的不同方法，并且更容易向类中扩展新方法第七部分重载与多态在OOD的优势。关键词关键要点【灵活性】:

1.重载和多态使代码更容易维护和扩展。当需要修改或添加新功能时，只需要修改或添加新的方法，而不需要修改整个程序。

2.重载和多态允许代码更具可移植性。当代码移植到不同的平台或环境时，不需要修改或重新编译。

【可重用性】

#面向对象的重载和多态在OOD的优势

1.代码的可读性和可维护性

重载和多态可以提高代码的可读性和可维护性。通过使用不同的方法名来表示不同的操作，可以使代码更容易阅读和理解。此外，通过使用多态，可以将不同类型的数据存储在同一个数组或集合中，这使得代码更容易维护。

2.代码的可扩展性

重载和多态可以提高代码的可扩展性。通过使用重载，可以轻松地添加新操作，而无需修改现有代码。此外，通过使用多态，可以轻松地将新数据类型添加到代码中，而无需修改现有代码。

3.代码的可靠性

重载和多态可以提高代码的可靠性。通过使用重载，可以防止调用错误的方法。此外，通过使用多态，可以防止对错误类型的数据进行操作。

4.代码的性能

重载和多态可以提高代码的性能。通过使用重载，可以避免不必要的类型转换。此外，通过使用多态，可以减少对分支语句的使用，从而提高代码的执行效率。

5.代码的可复用性

重载和多态可以提高代码的可复用性。通过使用重载，可以将相同的方法用于不同的数据类型。此外，通过使用多态，可以将相同的代码用于不同的类。

6.代码的灵活性

重载和多态可以提高代码的灵活性。通过使用重载，可以轻松地修改方法的实现，而无需修改调用该方法的代码。此外，通