面向对象编程技术第八章.ppt

1、第八章 多态,问题的提出 多态在本章的表现形式 总结与建议,头说：大家去工作吧,1.多态定义：不同类型的对象接收同样的消息产生不同的行为 2.现实需要多态；面向对象需要多态：它以归整划一的方式在特定时刻处理多个类型不同的对象,返 回,运算符重载 虚函数 抽象类纯虚函数,多态在本章主要的表现形式,返 回,运算符重载,设计思想 运算符重载的基本形式 运算符重载的实例 注意事项,返 回,运算符重载设计思想,扩展系统已有运算符的功能，能处理自定义数据类型 定义与特定运算符同名的函数 此函数与类相关联（成员或友元） 以函数处理特定的自定义数据类型 C系统通过函数重载的方式来定位、执行此特殊函数,返 回,

2、运算符重载分类,运算符重载,按载体,类的成员函数 类的友元函数,按对象个数,重载单目运算符：前置与后置 重载双目运算符,返 回,可以重载为普通函数吗？看完所有例子再回答，呵呵！,重载分类之一,重载为类成员函数 参数个数 = 原操作数个数 1（后置+、-除外） 重载为友元函数 参数个数 = 原操作数个数，且至少应该有一个自定义类型的形参,要理解参数个数的原因,格式,重载为类成员函数格式： 函数类型 operator 运算符（形参） . ,重载为友元函数格式 friendly 函数类型 operator 运算符（形参） . ,返 回,Operator：重载关键字,重载分类之二,单目运算符,前置单目

3、运算符： U oprd 无形参，表达式 U oprd 相当于 oprd.operator U（ ） 后置单目运算符 oprd U 有一个 int 类型形参表达式 oprd+ 相当于 oprd.operator +(0),oprd 为特定的对象,重载分类之二,oprd1、 oprd2 为特定类的对象,双目运算符B： 重载后：表达式 oprd1 B oprd2 相当于 oprd1.operator B(oprd2),返 回,重载举例1用“+”、“-”能够实现复数的加减运算,class complex public: complex(double r=0.0,double i=0.0) real=r

4、; imag=i; friend complex operator + (complex c1,complex c2);/重载为友元函数 complex operator - (complex c1);/重载为成员函数 void display();/显示复数的值 private:/私有数据成员 double real; double imag; ;,跳 回,complex operator +(complex c1,complex c2)/运算符重载友元函数实现 return complex(c2.real+c1.real, c2.imag+c1.imag); complex complex

5、: operator -(complex c1)/运算符重载成员函数实现 return complex(real-c1.real, imag-c1.imag); void complex:display() cout(real,imag)endl; ,注意：重载为类的成员函数，操作对象个数少一,void main() /主函数 complex c1(5,4),c2(2,10),c3; /声明复数类的对象 coutc1=; c1.display(); coutc2=; c2.display(); c3=c1-c2;/使用重载运算符完成复数减法 coutc3=c1-c2=; c3.display(

6、); c3=c1+c2;/使用重载运算符完成复数加法 coutc3=c1+c2=; c3.display(); ,程序运行结果： c1=(5,4) c2=(2,10) c3=c1-c2=(3,-6) c3=c1+c2=(7,14),请看一个对此例改装的例子,补充例子,#include iostream.h struct complex double real; double imag; /friend complex operator +(complex c1,complex c2); ; /complex operator + (complex c1,complex c2);/重载为友元函数

7、 complex operator +(complex c1,complex c2) complex c3; c3.imag=c1.imag+c2.imag; c3.real=c1.real+c2.real; return c3; ,void main() /主函数 complex c1,c2,c3; /声明复数结构体变量 c1.imag=1;c2.imag=2; c1.real=3;c2.real=4; c3=c1+c2;/使用重载运算符完成复数加法 coutc3=c1+c2endl; coutc3.image=:c3.imagendl; coutc3.real=:c3.realendl;

8、,执行结果：,你明白了什么？ 函数一定要重载成友元或者成员函数么？,重载举例2重载“+ + ”、“- -”,class Clock/时钟类声明 public:/外部接口 Clock(int NewH=0, int NewM=0, int NewS=0); void ShowTime（ ）; void operator +（ ）; /前置单目运算符重载 void operator +(int); /后置单目运算符重载 private:/私有数据成员 int Hour, Minute, Second; ;,操作数是时钟类的对象。 实现时间增加1秒钟。,void Clock:operator +（

9、）/前置单目运算符重载函数 Second+; if(Second=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60) Minute=Minute-60; Hour+; Hour=Hour%24; cout+Clock: ; ,逢六十进一,void Clock:operator +(int) /后置单目运算符重载 Second+; if(Second=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60) Minute=Minute-60; Hour+; Hour=Hour%24; coutClock+: ; ,/其它成员函

10、数的实现略 void main（ ） Clock myClock(23,59,59); coutFirst time output:; myClock.ShowTime（ ）; myClock+; myClock.ShowTime（ ）; +myClock; myClock.ShowTime（ ）; ,程序运行结果为： First time output:23:59:59 Clock+: 0:0:0 +Clock: 0:0:1,不可以重载C+中的运算符： . 、 . *、 ? :、 :、 sizeof 只能重载C+语言中已有的运算符，不可臆造新的。 不改变原运算符操作数个数、优先级和结合性。,

11、注意(6点)：,有一定的原因,C+系统对重载运算符的选择，遵循函数重载的原则 经重载的运算符，其操作数中至少应该有一个是自定义类型。 运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义,返 回,虚函数,虚函数设计思想：为了实现类族中多个对象运行时的多态,对比虚基类：为了解决继承中产生的二义性问题,什么是二义性问题,慢慢体会,虚函数的定义格式,定义：基类中将某一成员函数用virtural 声明 派生类中用函数原型相同的函数超越、覆盖(overriding)它,对比重载(overloaded),class baseA virtual void f(). class deriveB:public baseA v

12、oid f() ,例1：,#include class B0/基类B0声明 public:/外部接口 virtual void display（ ） coutB0:display（ ）endl; /虚成员函数 ;,虚函数,class B1: public B0/公有派生 public: void display（ ） coutB1:display（ ）endl; ; class D1: public B1/公有派生 public: void display（ ） coutD1:display（ ）endl; ;,void fun(B0 *ptr)/普通函数 ptr-display（ ）; vo

13、id main（ ） B0 b0, *p; /声明基类对象和指针 B1 b1;/声明派生类对象 D1 d1;/声明派生类对象 p=/调用派生类D1函数成员 ,程序运行结果为： B0:display（ ） B1:display（ ） D1:display（ ）,跳 回,/抽象类定义 class vehicle public: vehicle (float speed, int total) /构造函数 vehicle:speed=speed; vehicle:total=total; virtual void showmember()=0; /纯虚函数的定义 protected: float s

14、peed; int total; ;,例2：,class car public : vehicle /抽象类派生类 public: /派生类的构造函数，实现基类的构造函数 car(int aird, float speed, int total):vehicle(speed,total) car:aird=aird; virtual void showmember() /派生类函数重载 coutspeed1total2endl; protected: int aird; ;,调用如下： int main(void) car b(250,150,4); b.showmember(); retur

15、n 0; ,什么情况下需要使用纯虚函数？,要在基类中抽象出一个方法，且该类被继承而不能被实例化时。 基类的方法必须在派生类中被实现时。 多个对象具有公共的抽象属性，但却有不同的实现要求时。,虚函数小结：,注意(6点)：,虚函数是非静态成员函数；是动态联编的基础 虚函数具有传递继承性，基类中声明了虚函数，派生类中无论是否说明，同原型函数都自动为虚函数 在类的声明中，在函数原型之前写virtual，不能用在函数实现(定义)时。,无需为整个类的对象共享,本质：不是重载而是覆盖。 调用方式：通过基类指针或引用，执行时会根据指针指向的对象的类，决定调用哪个函数。 构造函数不能是虚函数，析构函数可以是虚函

16、数/参考书上P265 例8.5,返 回,抽象类纯虚函数,带有纯虚函数的类称为抽象类 class 类名 virtual 类型 函数名(参数表)=0; /纯虚函数. ,纯虚函数的定义格式,定义纯虚函数的目的：和虚函数类似，与Java中的接口类类似，并且对于本类不定义其函数体,举例：,#include class B0 /抽象基类b0声明 public: /外部接口 virtual void display( )=0; /纯虚函数成员 ;,对比：void f() ,class B1: public B0/公有派生 public: void display（ ）coutB1:display（ ）end

17、l; /虚成员函数 ; class D1: public B1/公有派生 public: void display（ ）coutD1:display（ ）endl; /虚成员函数 ;,void fun(B0 *ptr)/普通函数 ptr-display（ ）; void main（ ）/主函数 B0 *p;/声明抽象基类指针 B1 b1;/声明派生类对象 D1 d1;/声明派生类对象 p=/调用派生类D1函数成员 ,程序的运行结果为： B1:display（ ） D1:display（ ）,注意：,抽象类是类的抽象抽象的抽象 对于暂时无法定义的函数，可以声明为纯虚函数，给派生类去实现。 抽象类只能作为基类来使用、不能声明抽象类的对象。 可以定义抽象的指针或引用来指向其派生类的对象， 访问其派生类函数成员从而体现多态的特征,返 回,行为