第5章-多态性与虚函数PPT文档格式.ppt

第5章-多态性与虚函数PPT文档格式.ppt

《第5章-多态性与虚函数PPT文档格式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章-多态性与虚函数PPT文档格式.ppt（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本章着重讲解运行时多态性。

5,5.2基类与派生类对象之间的赋值兼容关系在一定条件下,不同类型的数据之间可以进行类型转换,例如inti=10；

doublex=i；

不同类型数据之间的自动转换和赋值,称为赋值兼容。

在基类和派生类对象之间也存有赋值兼容关系。

把一个整型数（int）转换为双精度型数（double）,然后再把它赋给双精度型变量。

6,具体表现在以下几个方面：

（1）可以用派生类对象给基类对象赋值。

例如:

例5-1Baseb;

/定义基类Base的对象bDerivedd;

/定义公有派生类Derived的对象db=d;

这样赋值的效果是,对象b中数据成员将具有对象d中对应数据成员的值。

用派生类对象d对基类对象b赋值,7,说明：

所谓赋值仅仅指对基类的数据成员赋值。

8,

（2）可以用派生类对象来初始化基类对象的引用。

例如5-2:

Baseb;

/定义基类Base的公有派生类/Derived的对象dBase,定义基类Base的对象的引用br,并用派生类Derived的对象d对其初始化,9,（3）派生类对象的地址可以赋给指向基类对象的指针。

例如，例5-3:

Derivedd;

/定义基类Base的公有派生类/Derived的对象dBase*bp=,把派生类对象的地址&

d赋值给指向基类的指针bp,也就是说,使指向基类对象的指针bp指向派生类对象d。

10,（4）声明为指向基类对象的指针可以指向它的公有派生的对象,但不允许指向它的私有派生的对象。

classBase;

classDerive:

privateBase;

intmain（）Baseop1,*ptr;

Deriveop2;

ptr=,定义基类Base的对象op1及指向基类Base的指针ptr,定义派生类Derive的对象op2,错误,不允许将指向基类Base的指针ptr指向它的私有派生类对象op2,将指针ptr指向基类对象op1,11,（5）允许将一个声明为指向基类的指针指向其公有派生类的对象,但是不能将一个声明为指向派生类对象的指针指向其基类的对象。

classDerived:

publicBase;

intmain（）Baseobj1;

Derivedobj2,*ptr;

ptr=,定义基类对象obj1,将指向派生类对象的指针ptr指向派生类对象obj2,定义派生类对象obj2及指向派生类的指针ptr,错误,试图将指向派生类对象的指针ptr指向其基类对象obj1,12,（6）在C+中规定:

基类的对象指针可以指向它的公有派生的对象,但是当其指向公有派生类对象时,它只能访问派生类中从基类继承来的成员,而不能访问公有派生类中定义的成员,例如:

classApublic：

voidprint1（）.；

classB：

publicApublic：

voidprint2（）.；

voidmain（）A*p1；

/定义基类A的指针变量p1Bop2；

/定义派生类B的对象op2p1=,正确,基类指针变量p1可以访问派生类中从基类继承来的成员函数print1（）,错误,基类指针变量p1不能访问派生类中定义的成员函数print2（）,13,/例5-5静态联编#includeclassApublic:

voidprint（）coutAprint（）.endl;

classB:

publicApublic:

voidprint（）coutBprint（）.endl;

5.3.1虚函数的引入,voidmain（）Ap,*p1;

p1=/输出？

例5-5,分析程序：

基类指针p1指向公有派生类对象op2时，只能访问op2中从基类继承来的成员。

这是静态联编的结果。

即，在程序编译阶段，对p1所指向的对象所执行的print（）操作只能束定到从类A中的继承到的print（）函数上。

所以输出不期望的结果。

14,/例5-6动态联编#includeclassApublic:

virtualvoidprint（）coutAprint（）.endl;

virtualvoidprint（）coutBprint（）.endl;

解决办法,voidmain（）Ap,*p1;

分析程序：

静态联编中，程序在编译阶段并不确切知道要调用的函数，只有在执行时才确定将要调用的函数。

因此，要确切知道该调用的函数，要求联编工作在程序运行时进行，即动态联编。

C+规定动态联编是在虚函数的支持下实现的。

例5-6,被关键字virtual说明的函数称为虚函数。

这就意味着该成员函数在派生类中可能有不同的定义。

15,#includeclassPointpublic:

Point（inti,intj）x=i;

y=j;

intArea（）return0;

private:

intx,y;

classRectangle:

publicPointpublic:

Rectangle（inti,intj,intk,intl）:

Point（i,j）w=k;

h=l;

intArea（）returnw*h;

intw,h;

5.3.1虚函数的引入,voidfun（Point,例5-4,分析程序：

在fun（）函数中，s所引用对象执行的Area（）操作被关联到point:

Area（）的实现代码上。

在程序编译阶段，对s所引用的对象所执行的Area（）操作只能束定到point类的函数上。

16,#includeclassPointpublic:

virtualintArea（）return0;

virtualintArea（）returnw*h;

解决办法,voidfun（Point,例5-4,分析程序：

由于说明了虚函数，所以在fun（）函数中的引用对象参数p被动态联编，该函数体内调用的area（）函数是在运行中束定的。

且被确定为rect类中的area（）函数。

例5-4-1,17,说明：

（1）通过定义虚函数来使用多态性机制时，派生类必须从它的基类公有派生。

（2）在基类中,声明虚函数原型（需加上virtual），而在类外定义虚函数时,则不必再加virtual。

例如：

classB0public:

virtualvoidprint（char*p）;

voidB0:

print（char*p）coutpprint（）endl;

在类外,定义虚函数时,不要加virtual,声明虚函数原型,需加上virtual,18,（3）如果在派生类中没有对基类的虚函数重新定义,则公有派生类继承其直接基类的虚函数。

一个虚函数无论被公有继承多少次,它仍然保持其虚函数的特性。

classB0.public:

virtualvoidshow（）.;

classB1:

publicB0.;

若在公有派生类B1中没有重新定义虚函数show,则函数show在派生类中被继承,仍是虚函数。

在基类B0中,定义show为虚函数,19,（4）在派生类中重新定义该虚函数时,关键字virtual可以写也可以不写。

但是,为了使程序更加清晰,最好在每一层派生类中定义该函数时都加上关键字virtual。

publicB0.virtualvoidshow（）.;

（5）虽然使用对象名和点运算符的方式也可以调用虚函数,但是这种调用是在编译时进行的,是静态联编,它没有利用虚函数的特性。

只有通过基类指针或引用访问虚函数时才能获得运行时的多态性。

在基类B0中,定义show为虚函数,在派生类中,重新定义虚函数show（）时,最好也加上关键字virtual,20,（6）虚函数必须是其所在类的成员函数,而不能是友元函数,也不能是静态成员函数,因为虚函数调用要靠特定的对象来决定该激活哪个函数。

（7）内联函数不能是虚函数，因为内联函数是不能在运行中动态确定其位置的。

虚函数在编译时是非内联的。

（8）当派生类的虚函数与基类中对应的虚函数的参数不同时，派生类的虚函数将丢失虚特性。

（9）构造函数不能是虚函数，但是析构函数可以是虚函数，而且通常说明为虚函数。

总结：

动态联编的实现需要如下3个条件：

（1）类之间为基类与派生类的关系；

（2）要有虚函数；

（3）指针或者对象引用来操作函数。

21,声明虚析构函数的一般格式为:

说明：

（1）虚析构函数没有类型,也没有参数。

（2）如果将基类的析构函数定义为虚函数,由该基类所派生的所有派生类的析构函数也都自动成为虚函数。

（3）声明虚析构函数的目的在于使用delete运算符删除一个对象时，能保证析构函数被正确执行。

virtual类名（）函数体,5.3.2虚析构函数,22,#includeclassApublic:

virtualA（）coutA（）.endl;

publicAchar*buf;

public:

B（inti）buf=newchari;

virtualB（）deletebuf;

coutB（）.endl;

voidmain（）A*a=newB（10）;

deletea;

虚析构函数,例5-7,

（1）析构函数未说明virtual时，该语句采用静态联编。

即，此时删除A类对象。

只输出：

A（）.

（2）析构函数说明virtual时，该语句采用动态联编。

即，此时删除B类对象。

输出B（）.A（）.,23,5.4.1纯虚函数1.纯虚函数的引例例5-8应用C+的虚函数，计算三角形、矩形和圆的面积。

圆类Circle虚函数area（）,三角形类Triangle虚函数area（）,矩形类Square虚函数area（）,基类Figure虚函数area（）,24,classFigureprotected:

doublex,y;

Figure（doublea,doubleb）x=a;

y=b;

virtualvoidarea（）cout在基类中定义的虚函数n;

定义一个公共基类Figure,定义虚函数area（），为派生类提供一个公共接口,以便派生类根据需要