东华理工上课用c

1、1第八章第八章 多态性多态性C+语言程序设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学2本章主要内容本章主要内容l多态性多态性l运算符重载运算符重载l虚函数虚函数l纯虚函数纯虚函数l抽象类抽象类l深度探索深度探索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学38.1多态性的概念多态性的概念l多态性是面向对象程序设计的重要特征之一。多态性是面向对象程序设计的重要特征之一。l多态性是指发出同样的多态性是指发出同样的消息消息（对类的成员函数（对类的成员函数的调用）被不同类型的对象接收时有可能导致的调用）被不同类型的对象接收时有可能导致完全不同的行为（调用不同的函数）。完全不同的行为（调用不同的函数）。C+语

2、言程序设计东华理工大学东华理工大学48.1.1 多态的类型多态的类型多态的类型：多态的类型： 重载多态：如函数多态、运算符多态 强制多态：如数据类型不相同但匹配时的强制转换 包含多态：是指类族中定义于不同类中的同名成员函数的多态行为，主要通过虚函数来实现。 参数多态：与类模板相关联系。通过赋予实际的类型将类模板实例化，得到一个具体的类。由类模板实例化后的各个类都具有相同的操作，但操作对象的类型可都不相同。C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学58.1.2 多态的实现多态的实现l多态从实现角度来分：多态从实现角度来分： 编译时的多态编译时的多态 运行时的多态运行时的多态l绑定：是指计算机程序自

3、身彼此关联的过程。确定绑定：是指计算机程序自身彼此关联的过程。确定程序中的操作调用与执行该操作的代码间的关系，程序中的操作调用与执行该操作的代码间的关系，即将一条消息和一个对象的方法相结合的过程。即将一条消息和一个对象的方法相结合的过程。l绑定方法：绑定方法： 静态绑定：绑定过程出现在编译阶段，用对象名或者类名来限定要调用的函数。(其他三种) 动态绑定：绑定过程工作在程序运行时执行，在程序运行时才确定将要调用的函数。(包含多态)C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学6问题举例问题举例复数的运算复数的运算class Complex class Complex /复数类声明复数类声明public

4、:public:Complex(double r = 0.0,double Complex(double r = 0.0,double i i = 0.0) = 0.0) real = r; real = r; imagimag= =i i; ; void display() const;void display() const;/显示复数的值显示复数的值private:private:double real;double real;double double imagimag; ;8.2 运算符重载运算符重载C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学7问题举例问题举例复数的运算复数的运算l用用

5、“+”、“-”能够实现复数的加减运能够实现复数的加减运算吗？算吗？l实现复数加减运算的方法实现复数加减运算的方法 重载重载“+”、“-”运算符运算符8.2 运算符重载运算符重载C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学8l运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义，运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义，使同一个运算符作用于不同类型的数据时导使同一个运算符作用于不同类型的数据时导致不同的行为。致不同的行为。它的实际是函数重载它的实际是函数重载。l必要性必要性 C+中预定义的运算符其运算对象只能是基本数据类型，而不适用于用户自定义类型（如类）l实现机制实现机制 将指定的运算表达式转化为对运算符函数的调

6、用，运算对象转化为运算符函数的实参，然后根据实参的类型来确定需要调用的函数，重载过程在编译阶段完成。8.2 运算符重载运算符重载-运算符重载的实质运算符重载的实质C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学9l可以重载可以重载C+中除下列运算符外的所有中除下列运算符外的所有运算符：运算符：. .* : ?:l只能重载只能重载C+语言中已有的运算符，不语言中已有的运算符，不可臆造新的。可臆造新的。l不改变原运算符的优先级和结合性。不改变原运算符的优先级和结合性。l不能改变操作数个数。不能改变操作数个数。l经重载的运算符，其操作数中至少应该经重载的运算符，其操作数中至少应该有一个是自有一个是自定义类型

7、定义类型。8.2 .1 运算符重载的规则运算符重载的规则C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学10两种形式两种形式l重载为类的非静态成员函数重载为类的非静态成员函数函数返回类型 operator 运算符（形参） .l重载为非成员函数重载为非成员函数函数返回类型 operator 运算符（形参） .8.2 .1 运算符重载的规则运算符重载的规则C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学11l重载为类成员函数时重载为类成员函数时 参数个数参数个数=原操作数个数原操作数个数-1（后置（后置+、-除外）。这是因为第一个操作数会作为函除外）。这是因为第一个操作数会作为函数调用的目的对象，因此没有必要在参

8、数数调用的目的对象，因此没有必要在参数表中给出。表中给出。l重载为非成员函数时重载为非成员函数时 参数个数参数个数=原操作原操作数个数数个数，且至少应该有一个自定义类型的，且至少应该有一个自定义类型的形参。形参。8.2 .1 运算符重载的规则运算符重载的规则C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学128.2.2 运算符重载为成员函数的设计运算符重载为成员函数的设计l双目运算符双目运算符 B(如如+、*、/等）等） 如果要重载 B 为类成员函数，使之能够实现表达式 oprd1 B oprd2，其中 oprd1 为A 类对象，则 B 应被重载为 A 类的成员函数，该函数只有一个形参，形参类型应该是

9、 oprd2 所属的类型。 经重载后，表达式 oprd1 B oprd2 相当于 oprd1.operator B(oprd2)C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学13 例例 8-1 将将“+”+”、“-”-”运算重载为复数类运算重载为复数类的成员函数。的成员函数。l 规则规则: 实部和虚部分别相加减。实部和虚部分别相加减。l 操作数操作数: 两个操作数都是复数类的对象。两个操作数都是复数类的对象。8.2.2 运算符重载为成员函数的设计运算符重载为成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学#include #include using namespace std;using n

10、amespace std;class Complex class Complex /复数类定义复数类定义public:public:/外部接口外部接口Complex(double r = 0.0, double Complex(double r = 0.0, double i i = 0.0) : = 0.0) : real(r), real(r), imagimag( (i i) ) /构造函数构造函数Complex operator + (const Complex &c2) const;Complex operator + (const Complex &c2) const;/运算符运算

11、符+ +重载成员函数重载成员函数Complex operator - (const Complex &c2) const;Complex operator - (const Complex &c2) const;/运算符运算符- -重载成员函数重载成员函数void display() const;void display() const;/输出复数输出复数private:private:/私有数据成员私有数据成员double real;double real;/复数实部复数实部double double imagimag; ;/复数虚部复数虚部;14C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学Co

12、mplex Complex:operator + (const Complex Complex Complex:operator + (const Complex &c2) const &c2) const /重载运算符函数实现重载运算符函数实现return Complex(real + c2.real, imag + return Complex(real + c2.real, imag + c2.imag); /c2.imag); /创建一个临时无名对象作为返回值创建一个临时无名对象作为返回值 Complex Complex:operator - (const Complex Comple

13、x Complex:operator - (const Complex &c2) const &c2) const /重载运算符函数实现重载运算符函数实现return Complex(real - c2.real, imag - return Complex(real - c2.real, imag - c2.imag); /c2.imag); /创建一个临时无名对象作为返回值创建一个临时无名对象作为返回值 15C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学void Complex:display() const void Complex:display() const coutcout ( rea

14、l , ( real , imagimag ) ) endlendl; ; intint main() main() /主函数主函数Complex c1(5, 4), c2(2, 10), c3;Complex c1(5, 4), c2(2, 10), c3;/定义复定义复数类的对象数类的对象coutcout c1 = ; c1.display(); c1 = ; c1.display();coutcout c2 = ; c2.display(); c2 = ; c2.display();c3 = c3 = c1 - c2c1 - c2; ; /使用重载运算符完成复数减法使用重载运算符完成复数

15、减法coutcout c3 = c1 - c2 = ; c3.display(); c3 = c1 - c2 = ; c3.display();c3 = c3 = c1 + c2c1 + c2; ; /使用重载运算符完成复数加法使用重载运算符完成复数加法coutcout c3 = c1 + c2 = ; c3.display(); c3 = c1 + c2 = ; c3.display();return 0;return 0; 16C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学程序输出的结果为：程序输出的结果为：c1 = (5, 4)c2 = (2, 10)c3 = c1 - c2 = (3, -6

16、)c3 = c1 + c2 = (7, 14)17C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学18l前置单目运算符前置单目运算符 U 如果要重载 U 为类成员函数，使之能够实现表达式 U oprd，其中 oprd 为A类对象，则 U 应被重载为 A 类的成员函数，函数无形参。 经重载后，表达式 U oprd 相当于 oprd.operator U()8.2.2 运算符重载为成员函数的设计运算符重载为成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学19l后置单目运算符后置单目运算符 +和和- 如果要重载 +或-为类成员函数，使之能够实现表达式 oprd+ 或 oprd- ，其中 oprd 为A

17、类对象，则 +或- 应被重载为 A 类的成员函数，且具有一个 int 类型形参。这里的int类型参数在运算中不起任何作用，只用于区别后置运算符和前置运算符。 经重载后，表达式 oprd+ 相当于 oprd.operator +(0)8.2.2 运算符重载为成员函数的设计运算符重载为成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学20例例8-2l运算符前置运算符前置+和后置和后置+重载为时钟类重载为时钟类的成员函数。的成员函数。l前置单目运算符，重载函数没有形参，前置单目运算符，重载函数没有形参，对于后置单目运算符，重载函数需要对于后置单目运算符，重载函数需要有一个整型形参。有一个整型形参

18、。l操作数是时钟类的对象。操作数是时钟类的对象。l实现时间增加实现时间增加1秒钟。秒钟。8.2.2 运算符重载为成员函数的设计运算符重载为成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学#include #include using namespace std;using namespace std;class Clock class Clock /时钟类声明定义时钟类声明定义public:public:/外部接口外部接口Clock(Clock(intint hour = 0, hour = 0, intint minute = 0, minute = 0, intint second

19、= 0);second = 0);void void showTimeshowTime() const;() const;Clock& operator + (); Clock& operator + (); /前置单目运算符前置单目运算符重载重载Clock operator + (Clock operator + (intint););/后置单目运算符后置单目运算符重载重载private:private:/私有数据成员私有数据成员intint hour, minute, second; hour, minute, second;21C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学/前置单目运算符重载

20、函数前置单目运算符重载函数Clock & Clock:operator + () Clock & Clock:operator + () second+;second+;if (second = 60) if (second = 60) second -= 60;second -= 60;minute+;minute+;if (minute = 60) if (minute = 60) minute -= 60;minute -= 60;hour = (hour + 1) % 24;hour = (hour + 1) % 24; return return * *this;this; 22C+

21、语言程序设计东华理工大学东华理工大学/后置单目运算符重载后置单目运算符重载Clock Clock ClockClock:operator + (:operator + (intint) ) /注意形参表中的整型参数注意形参表中的整型参数Clock old = Clock old = * *this;this;+(+(* *this);this);/调用前置调用前置“+”+”运算符运算符return old;return old; 23C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学/其它成员函数的实现略其它成员函数的实现略intint main() main() Clock Clock myClock

22、myClock(23, 59, 59);(23, 59, 59);coutcout First time output: ; First time output: ;myClock.showTimemyClock.showTime();();coutcout Show Show myClockmyClock+: ;+: ;( (myClockmyClock+).).showTimeshowTime();();coutcout Show + Show +myClockmyClock: ;: ;( (+myClockmyClock).).showTimeshowTime();();return 0

23、;return 0; 24C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学程序运行结果为：程序运行结果为：First time output: 23:59:59First time output: 23:59:59Show Show myClockmyClock+: 23:59:59+: 23:59:59Show +Show +myClockmyClock: 0:0:1: 0:0:125C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学268.2.3运算符重载为非成员函数的设计运算符重载为非成员函数的设计l函数的形参自左至右次序排列的各操作函数的形参自左至右次序排列的各操作数就是运算符操作数的顺序。数就是运算符

24、操作数的顺序。l后置单目运算符后置单目运算符 +和和-的重载函数，形的重载函数，形参列表中要增加一个参列表中要增加一个int，但不必写形参，但不必写形参名。名。l如果在运算符的重载函数中需要操作某如果在运算符的重载函数中需要操作某类对象的私有成员，可以将此函数声明类对象的私有成员，可以将此函数声明为该类的友元。为该类的友元。C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学27l双目运算符双目运算符 B：如果要实现如果要实现oprd1 B oprd2 ，其中，其中oprd1和和oprd2只有一个具有自定义类型，就可以将只有一个具有自定义类型，就可以将B重载为非成员函数，函数的形参为重载为非成员函数，函数

25、的形参为oprd1和和oprd2 ，重载后，表达式，重载后，表达式oprd1 B oprd2 等同等同于函数调用于函数调用operator B(oprd1,oprd2 )。8.2.3运算符重载为非成员函数的设计运算符重载为非成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学28l前置单目运算符前置单目运算符 U（如（如+和和-） 使之能够实现表达式 U oprd，其中 oprd 为A类对象，则 U 应被重载为非成员函数，函数形参为oprd ，经重载后，表达式 U oprd 相当于调用函数 operator U (oprd)。l后置单目运算符后置单目运算符 U（如（如+和和-） - 使之能够

26、实现表达式 oprd U ，其中 oprd 为A类对象，则 U 应被重载为非成员函数，函数形参为oprd 和一个是int类型的形参，经重载后，表达式 oprd U相当于调用函数 operator U (oprd，)。8.2.3运算符重载为非成员函数的设计运算符重载为非成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学29例例8-3l将将+ +、- -（双目）重载为非成员函数，（双目）重载为非成员函数，并将其声明并将其声明为复数类的友元，两个操作数都是复数类的常引为复数类的友元，两个操作数都是复数类的常引用。用。l将将（双目）重载为非成员函数，并将其声明为（双目）重载为非成员函数，并将其声明

27、为复数类的友元，它的左操作数是复数类的友元，它的左操作数是std:ostream引用，引用，右操作数为复数类的常引用，返回右操作数为复数类的常引用，返回std:ostream引引用，用以支持下面形式的输出：用，用以支持下面形式的输出：cout a b;cout a b;该输出调用的是：该输出调用的是：operator (operator (cout, a), b);operator (operator (cout, a), b);8.2.3运算符重载为非成员函数的设计运算符重载为非成员函数的设计C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学#include #include using namesp

28、ace std;using namespace std;class Complex class Complex /复数类定义复数类定义public:public:/外部接口外部接口Complex(double r = 0.0, double Complex(double r = 0.0, double i i = 0.0) : real(r), = 0.0) : real(r), imagimag( (i i) ) /构造函数构造函数friend Complex operator + (const Complex &c1, friend Complex operator + (const Co

29、mplex &c1, const Complex &c2);const Complex &c2); /运算符运算符+ +重载重载friend Complex operator - (const Complex &c1, friend Complex operator - (const Complex &c1, const Complex &c2);const Complex &c2); /运算符运算符- -重载重载friend friend ostreamostream & operator ( & operator (ostreamostream &out, const &out, cons

30、t Complex &c); Complex &c); /运算符运算符重载重载private:private:/私有数据成员私有数据成员double real;double real;/复数实部复数实部double double imagimag; ;/复数虚部复数虚部;30C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学Complex Complex operator + operator + (const Complex &c1, const Complex &c2) (const Complex &c1, const Complex &c2) return Complex(c1.real + c

31、2.real, c1.imag + c2.imag); return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag); Complex Complex operator -operator - (const Complex &c1, const Complex &c2) (const Complex &c1, const Complex &c2) return Complex(c1.real - c2.real, c1.imag - c2.imag); return Complex(c1.real - c2.real, c1.imag - c2.im

32、ag); ostreamostream & & operator operator ( (ostreamostream &out, const Complex &c) &out, const Complex &c) out ( out ( c.realc.real , , c.imagc.imag ); );return out;return out; 31C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学#include#include using namespace std;using namespace std;class class Point Point public:public:Point

33、(double x, double y) : x(x), y(y) Point(double x, double y) : x(x), y(y) doubledouble area area() const return 0.0; () const return 0.0; private:private:double x, y;double x, y;class class RectangleRectangle: public : public Point Point public:public:Rectangle(double x, double y, double w, double Re

34、ctangle(double x, double y, double w, double h);h);double double areaarea() const return w () const return w * * h; h; private:private:double w, h;double w, h;静态绑定例32C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学Rectangle:Rectangle(double x, double y, double w, Rectangle:Rectangle(double x, double y, double w, double h) :dou

35、ble h) :PointPoint(x, y), w(w), h(h) (x, y), w(w), h(h) void fun(const void fun(const Point &sPoint &s) ) coutcout Area = Area = s s.area.area() () endlendl; ; intint main() main() Rectangle Rectangle recrec(3.0, 5.2, 15.0, 25.0);(3.0, 5.2, 15.0, 25.0);fun(fun(recrec););return 0;return 0; 运行结果：运行结果：

36、Area = 0Area = 033C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学#include#include using namespace std;using namespace std;class Point class Point public:public:Point(double x, double y) : x(x), y(y) Point(double x, double y) : x(x), y(y) virtualvirtual double area() const return 0.0; double area() const return 0.0; private:pr

37、ivate:double x, y;double x, y;class class Rectangle:publicRectangle:public Point Point public:public:Rectangle(double x, double y, double w, double Rectangle(double x, double y, double w, double h);h);virtualvirtual double area() const return w double area() const return w * * h; h; private: private

38、:double w, h;double w, h;/其他函数同上例其他函数同上例动态绑定例 34C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学void fun(const void fun(const Point &sPoint &s) ) coutcout Area = Area = s s.area.area() () endlendl; ; intint main() main() Rectangle Rectangle recrec(3.0, 5.2, 15.0, 25.0);(3.0, 5.2, 15.0, 25.0);fun(fun(recrec););return 0;return 0

39、; 运行结果：运行结果：Area = 375Area = 37535C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学36虚函数虚函数l虚函数是动态绑定的基础。虚函数是动态绑定的基础。l是非静态的成员函数。是非静态的成员函数。l在类的声明中，在函数原型之前写在类的声明中，在函数原型之前写virtual。lvirtual 只用来说明类声明中的原型，不只用来说明类声明中的原型，不能用在函数实现时。能用在函数实现时。l具有继承性，基类中声明了虚函数，派具有继承性，基类中声明了虚函数，派生类中无论是否说明，同原型函数都自生类中无论是否说明，同原型函数都自动为虚函数。动为虚函数。l本质：不是重载声明而是覆盖。本质

40、：不是重载声明而是覆盖。虚 函 数C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学37虚函数虚函数l调用方式：通过基类指针或引用，执行时调用方式：通过基类指针或引用，执行时会根据会根据指针指向的对象的类指针指向的对象的类，决定调用哪，决定调用哪个函数。个函数。虚 函 数C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学38例例 8-4#include #include using namespace std;using namespace std;class Base1 /class Base1 /基类基类Base1Base1定义定义public:public:virtualvirtual void void

41、displaydisplay() const;() const; /虚函数虚函数;void Base1:display() const void Base1:display() const coutcout Base1:display() Base1:display() endlendl; ; class Base2: public Base1 /class Base2: public Base1 /公有派生类公有派生类Base2Base2定义定义public:public:void void displaydisplay() const;() const;/覆盖基类的虚函数覆盖基类的虚函数;

42、void Base2:display() const void Base2:display() const coutcout Base2:display() Base2:display() endlendl; ; 虚 函 数C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学/公有派生类公有派生类DerivedDerived定义定义class Derived: public Base2 class Derived: public Base2 public:public:void void displaydisplay() const; /() const; /覆盖基类的虚函数覆盖基类的虚函数;void D

43、erived:display() const void Derived:display() const coutcout Derived:display() Derived:display() display();-display();/对象指针对象指针-成员名成员名 39C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学intint main() main() /主函数主函数Base1 Base1 base1base1; ;/定义定义Base1Base1类对象类对象Base2 Base2 base2base2; ;/定义定义Base2Base2类对象类对象Derived Derived derived

44、derived; ;/定义定义DerivedDerived类对象类对象fun(&base1);fun(&base1);/用用Base1Base1对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&base2);fun(&base2);/用用Base2Base2对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&derived);fun(&derived);/用用DerivedDerived对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数return 0;return 0; 运行结果：运行结果：Base1:display()Base2:display()Derived:display

45、()40C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学41虚析构函数虚析构函数为什么需要虚析构函数？为什么需要虚析构函数？l可能通过基类指针删除派生类对象；可能通过基类指针删除派生类对象；l如果你打算允许其他人通过基类指针调用对象如果你打算允许其他人通过基类指针调用对象的析构函数（通过的析构函数（通过delete这样做是正常的），这样做是正常的），就需要让基类的析构函数成为虚函数，否则执就需要让基类的析构函数成为虚函数，否则执行行delete的结果是不确定的。实质表现为：的结果是不确定的。实质表现为： 如果定义了一个指向基类的指针如果定义了一个指向基类的指针P，其值为派，其值为派生类对象的地址，如果

46、通过该基类指针调用对生类对象的地址，如果通过该基类指针调用对象的析构函数（通过象的析构函数（通过delete p)，则仅调用基类，则仅调用基类的析构函数。如果将基类的析构函数定义为虚的析构函数。如果将基类的析构函数定义为虚函数，则会先调用派生类的析构函数，再调用函数，则会先调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数，保证了清理工作不会产生不基类的析构函数，保证了清理工作不会产生不确定的后果。确定的后果。虚 函 数C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学42抽象类抽象类带有纯虚函数的类称为抽象类带有纯虚函数的类称为抽象类:class 类名类名 virtual 类型 函数名(参数表)=0; /纯虚

47、函数纯虚函数 .纯虚函数与抽象类C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学43抽象类抽象类纯虚函数与抽象类l作用作用 抽象类为抽象和设计的目的而声明，将有关的数据和行为组织在一个继承层次结构中，保证派生类具有要求的行为。 对于暂时无法实现的函数，可以声明为纯虚函数，留给派生类去实现。l注意注意 抽象类只能作为基类来使用。 不能声明抽象类的对象。 构造函数不能是虚函数，析构函数可以是虚函数。C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学44例例 8-5纯虚函数与抽象类#include #include using namespace std;using namespace std;class Base1

48、 /class Base1 /基类基类Base1Base1定义定义public:public:virtual void display() const = 0virtual void display() const = 0; ;/纯虚函数纯虚函数;class Base2: public Base1 /class Base2: public Base1 /公有派生类公有派生类Base2Base2定义定义public:public:void void displaydisplay() const /() const /覆盖基类的虚函数覆盖基类的虚函数coutcout Base2:display()

49、 Base2:display() endlendl; ; ;class Derived: public Base2 /class Derived: public Base2 /公有派生类公有派生类DerivedDerived定义定义public:public:void void displaydisplay() const /() const /覆盖基类的虚函数覆盖基类的虚函数coutcout Derived:display() Derived:display() display();-display();/对象指针对象指针-成员名成员名 intint main() main() /主函数主函

50、数Base2 Base2 base2base2; ; /定义定义Base2Base2类对象类对象Derived Derived derivedderived; ;/定义定义DerivedDerived类对象类对象fun(&base2);fun(&base2); /用用Base2Base2对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&derived);/fun(&derived);/用用DerivedDerived对象的指针调用对象的指针调用funfun函函数数return 0;return 0; 运行结果：运行结果：Base2:display()Derived:display()4

51、5C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学多态类型与非多态类型多态类型与非多态类型l多态类型与非多态类型多态类型与非多态类型 有虚函数的类类型称为多态类型 其它类型皆为非多态类型l二者的差异二者的差异 语言层面的差异l多态类型支持运行时类型识别l多态类型对象占用额外的空间 设计原则上的差异46深 度 探 索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学设计原则设计原则l多态类型多态类型 多态类型的析构函数一般应为虚函数l非多态类型非多态类型 非多态类型不宜作为公共基类l由于没有利用动态多态性，一般可以用组合，而无需用共有继承；l如果继承，则由于析构函数不是虚函数，删除对象时所执行操作与指针类型有关，

52、易引起混乱。 把不需被继承的类型设定为非多态类型l由于成员函数都是静态绑定，调用速度较快；l对象占用空间较小。47深 度 探 索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学运行时类型识别运行时类型识别l运行时类型识别运行时类型识别 允许在运行时通过基类指针（或引用）辨别对象所属的具体派生类； 只对多态类型适用； 比虚函数动态绑定的开销更大，因此应仅对虚函数无法解决的问题使用。l运行时类型识别的方式运行时类型识别的方式 用dynamic_cast做类型转换的尝试； 用typeid直接获取类型信息。48深 度 探 索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学dynamic_cast的使用的使用l语法形式

53、语法形式 dynamic_cast(表达式)l功能功能 将基类指针转换为派生类指针，将基类引用转换为派生类引用； 转换是有条件的l如果指针（或引用）所指对象的实际类型与转换的目的类型兼容，则转换成功进行；l否则如执行的是指针类型的转换，则得到空指针；如执行的是引用类型的转换，则抛出异常。49深 度 探 索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学例例8-9 dynamic_cast示例示例#include #include using namespace std;using namespace std;class Base class Base public:public:virtual voi

54、d fun1() virtual void fun1() coutcout Base:fun1() Base:fun1() endlendl; ; virtual Base() virtual Base() ;class Derived1: class Derived1: public Base public Base public:public:virtual void fun1() virtual void fun1() coutcout Derived1:fun1() Derived1:fun1() endlendl; ; virtual void fun2() virtual void

55、 fun2() coutcout Derived1:fun2() Derived1:fun2() endlendl; ; ;class Derived2: class Derived2: public Derived1public Derived1 public:public:virtual void fun1() virtual void fun1() coutcout Derived2:fun1() Derived2:fun1() endlendl; ; virtual void fun2() virtual void fun2() coutcout Derived2:fun2() Der

56、ived2:fun2() fun1();b-fun1();/尝试将尝试将b b转换为转换为Derived1Derived1指针指针Derived1 Derived1 * *d = d = dynamic_castdynamic_castDerived1 (b)(b); ;/判断转换是否成功判断转换是否成功if (d != 0) d-fun2();if (d != 0) d-fun2(); intint main() main() Base b;Base b;fun(&b);fun(&b);Derived1 d1;Derived1 d1;fun(&d1);fun(&d1);Derived2 d2

57、;Derived2 d2;fun(&d2);fun(&d2);return 0;return 0; 运行结果：运行结果：Base:fun1()Derived1:fun1()Derived1:fun2()Derived2:fun1()Derived2:fun2()51C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学typeid的使用的使用l语法形式语法形式 typeid ( 表达式 ) typeid ( 类型说明符 )l功能功能 获得表达式或类型说明符的类型信息l表达式有多态类型时，会被求值，并得到动态类型信息；l否则，表达式不被求值，只能得到静态的类型信息。 类型信息用type_info对象表示ltype_info是typeinfo头文件中声明的类；ltypeid的结果是type_info类型的常引用；l可以用type_info的重载的“=”、“!=”操作符比较两类型的异同；ltype_info的name成员函数返回类型名称，类型为const char *。52深 度 探 索C+语言程序设计东华理工大学东华理工大学例例8-10 typeid示