19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計第六章多態(tài)性與虛函數(shù)6.1多態(tài)性概述6.2重載與再定義6.3運算符重載6.4虛函數(shù)6.5抽象類19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.1多態(tài)性概述6.1.1多態(tài)的類型6.1.2多態(tài)的實現(xiàn)19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.1.1多態(tài)的類型多態(tài)性是指同一個消息被不同類型的對象接收時產(chǎn)生不同的行為，特點就是一個接口，多個實現(xiàn)。Ｃ++中多態(tài)性按照類型可以分為強制多態(tài)、過載多態(tài)、包含多態(tài)和參數(shù)多態(tài)四種。強制多態(tài)是指通過語義操作，強制數(shù)據(jù)做本不屬于該類型數(shù)據(jù)的操作。編譯器內(nèi)部的數(shù)據(jù)的隱式轉(zhuǎn)換，比如3.0+4操作時轉(zhuǎn)換成3.0+4.0就屬于此種類型重載多態(tài)是指函數(shù)重載，同名的操作在不同的環(huán)境下有不同的行為。前面學習過的普通函數(shù)重載和將要學習的類成員函數(shù)重載、運算符重載都屬于此種類型。包含多態(tài)是指在同一類族中定義于不同類中的同名函數(shù)的多態(tài)行為。我們本章將要學習的虛函數(shù)就屬于此種類型。參數(shù)多態(tài)是指功能、結(jié)構(gòu)實現(xiàn)相同但所作用于的數(shù)據(jù)類型不同，也就是數(shù)據(jù)類型參數(shù)化的多態(tài)。第七章中的函數(shù)模板和類模板就屬于此種多態(tài)。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.1.2多態(tài)的實現(xiàn)多態(tài)是指同一個消息被不同的對象接收產(chǎn)生不同的行為，因此，多態(tài)在實現(xiàn)的時候必須確定消息的操作對象。我們根據(jù)消息和對象相結(jié)合的時間分為兩種：在程序編譯連接階段完成的，也就是說在編譯的過程中確定了消息的操作對象，我們稱為靜態(tài)綁定。在程序運行階段完成的，也就是說在程序運行的過程中才確定消息的操作對象，我們稱為動態(tài)綁定。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.2重載與再定義6.2.1函數(shù)的重載6.2.2函數(shù)的再定義

19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.2.1函數(shù)的重載函數(shù)重載是指功能相似，函數(shù)名相同但所帶參數(shù)不同的一組函數(shù)。這里的“所帶參數(shù)不同”既可能是參數(shù)的數(shù)據(jù)類型不同也可能是參數(shù)的個數(shù)不同。普通函數(shù)的重載。intabs(intval){returnval<0?–val:val;}floatabs(floatval){returnval>0?–val:val;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.2.1函數(shù)的重載類成員函數(shù)的重載。classTdate{private: intmonth，day，year;public: Tdate(); Tdate(intm,intd,inty);};Tdate::Tdate(){month=6;day=20;year=2002;cout<<month<<"/"<<day<<"/"<<year<<endl;}Tdate::Tdate(intm,intd,inty){ month=m;day=d;year=y; cout<<month<<"/"<<day<<"/"<<year<<endl;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.2.2函數(shù)的再定義函數(shù)的再定義是指派生類新增了和基類中函數(shù)名相同，所帶參數(shù)也相同的成員函數(shù)（如果參數(shù)不同就屬于函數(shù)重載）。派生類中函數(shù)再定義的時候，派生類中的函數(shù)成員覆蓋了基類中的同名函數(shù)成員，通過派生類對象調(diào)用該函數(shù)成員時，調(diào)用的是派生類中新增的同名函數(shù)成員。要想在派生類中訪問基類的同名成員，可以用前面講過的作用域限定符。派生類中函數(shù)再定義的時候，通過基類指針來訪問該函數(shù)成員時，訪問的是派生類從基類繼承的函數(shù)成員。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3運算符重載6.3.1運算符重載的規(guī)則6.3.2運算符重載為成員函數(shù)6.3.3運算符重載為友元函數(shù)

19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.1

運算符重載的規(guī)則運算符重載的規(guī)則如下：只能重載已有的運算符，不能定義新的運算符，也不能改變原有運算符的含義。運算符的優(yōu)先級、結(jié)合性和操作對象的個數(shù)不能改變。重載的運算符函數(shù)參數(shù)不能有默認參數(shù)，不能全部是預定義數(shù)據(jù)類型。絕大部分重載的運算符函數(shù)都能被派生類繼承，賦值運算符除外。關系運算符“.”、作用域分辨符“::”、成員指針運算符“*”、sizeof運算符和三目運算符“?:”這五個運算符不能被重載。運算符重載為類的成員函數(shù)的語法形式：19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.1運算符重載的規(guī)則運算符重載為類的成員函數(shù)和友元函數(shù)的語法形式函數(shù)返回類型operator運算符(形式參數(shù)){

函數(shù)體;}函數(shù)返回類型operator運算符(形式參數(shù)){

函數(shù)體;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.2運算符重載為成員函數(shù)運算符重載為類的成員函數(shù)，它就可以訪問類的數(shù)據(jù)成員。使用重載運算符的時候，通過類的對象來調(diào)用運算符重載函數(shù)。調(diào)用過程是隱式的，看起來和一般的運算表達式一樣，程序編譯的時候已經(jīng)轉(zhuǎn)換成對運算符函數(shù)的調(diào)用；。運算符操作對象給出是隱式的，一個運算符操作的是對象本身的數(shù)據(jù)，即this指針指出。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.2運算符重載為成員函數(shù)單目運算符重載應用舉例。classMyInt{private: intm_a; intm_b;public: MyInt(inta,intb); voidoperator-();};voidMyInt::operator-(){ m_a=-m_a; m_b=-m_b;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.2運算符重載為成員函數(shù)雙目運算符應用舉例。classMyNum{private: intnumber;public: MyNum(); MyNum(intnum); MyNumoperator+(MyNummynum);};MyNumMyNum::operator+(MyNummynum){ MyNumtemp; temp.number=number+mynum.number; returntemp;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.3運算符重載為友元函數(shù)運算符重載為類的友元函數(shù)也能夠訪問類的數(shù)據(jù)成員。只是運算符重載為類的友元函數(shù)時，運算符的操作對象都必須通過重載函數(shù)的形參傳入。運算符重載為類的友元函數(shù)應用舉例。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.3.3類成員的訪問控制classComplex{private: floatreal，imag;public: Complex(){real=0;imag=0;} Complex(floatr,floati){real=r;imag=i;} friendComplexoperator+(constComplex&c1,constComplex&c2);};Complexoperator+(constComplex&c1,constComplex&c2){ Complextemp; temp.real=c1.real+c2.real; temp.imag=c1.imag+c2.imag; returntemp;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.4虛函數(shù)6.4.1一般虛函數(shù)成員6.4.2虛析構(gòu)函數(shù)19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.4.1一般虛函數(shù)成員C++中的虛函數(shù)機制，通過基類指針，就可以使屬于同一個類族的不同對象產(chǎn)生不同的行為，從而實現(xiàn)了運行過程中的多態(tài)。C++中聲明一般虛函數(shù)的語法規(guī)則如下：

virtual函數(shù)返回類型函數(shù)名(形參){

函數(shù)體;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.4.1一般虛函數(shù)成員虛函數(shù)應用舉例。classPoint{private: floatx，y;public: Point(floatpx,floatpy){x=px;y=py;} virtualfloatArea()const{return0;}};classRectangle:publicPoint{private: floatw，h;public: Rectangle(floatrx,floatry,floatrw,floatrh); floatArea()const{returnw*h;}};19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.4.2虛析構(gòu)函數(shù)C++聲明虛析構(gòu)函數(shù)的格式與一般析構(gòu)函數(shù)類似，也是在函數(shù)返回類型前面加上關鍵字virtual。C++中聲明一般虛函數(shù)的語法規(guī)則如下：類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)，那么以它為基類派生的所有派生類的析構(gòu)函數(shù)也變成了虛函數(shù)。它的好處是，采用一個基類指針就可以調(diào)用所有派生類的析構(gòu)函數(shù)，完成不同對象的清理工作。virtual~類名(){

函數(shù)體;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.4.2虛析構(gòu)函數(shù)虛析構(gòu)函數(shù)應用舉例。classStudent{public:Student(){cout<<"InStudentconstructor"<<endl;}virtual~Student(){cout<<"InStudentdestructor"<<endl;}};classGraduateStudent:publicStudent{public: GraduateStudent(); ~GraduateStudent();};GraduateStudent::GraduateStudent(){ cout<<"InGraduateStudentconstructor"<<endl;}GraduateStudent::~GraduateStudent(){ cout<<"InGraduateStudentdestructor"<<endl;}19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.5抽象類6.5.1純虛函數(shù)6.5.2抽象類19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.5.1純虛函數(shù)抽象類為一個類族提供了若干公共接口，這些接口是由純虛函數(shù)來聲明的。C++中純虛函數(shù)的聲明如下：純虛函數(shù)實際上就在一般虛函數(shù)基礎上加了個“=0”，聲明為純虛函數(shù)之后，就意味著是類的公共接口，不能再給出函數(shù)體的實現(xiàn)。純虛函數(shù)的具體實現(xiàn)代碼由派生類給。出我們可以比較一下虛函數(shù)和純虛函數(shù)的區(qū)別：一個有函數(shù)體，一個沒有函數(shù)體。virtual函數(shù)返回類型函數(shù)名(形參)=0;19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.5.2抽象類至少包含有一個純虛函數(shù)的類稱為抽象類。抽象類是為了保證一個類族共享一些公共接口，建立統(tǒng)一的操作界面而設計的類。從抽象類派生的類必須實現(xiàn)抽象類中所有的接口，即給出抽象類中所有純虛函數(shù)的實現(xiàn)，否則它仍然是一個抽象類化對象。抽象類不能實例化，也就是不能用抽象類來定義一個對象。19六月2025C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計6.5.2抽象類抽象類應用舉例。classPoint{private: floatx,y;public: Point(floatpx,floatpy){x=px;y=py;} v