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1、面向对象程序设计讲义,第 12 章,12.1 多态性在C+中的体现 所谓多态性就是当不同对象收到相同的消息时产生不同 的动作。 12.1.1 编译时的多态性 1. 在一个类中说明的重载 2. 基类成员函数在派生类中重载 12.1.2 运行时的多态性 先看下面的例子：,第 12 章 多态性与虚函数,#include #include class point protected: int x,y; public: point(int x,int y) point:x=x; point:y=y; virtual void show() / 定义虚函数 putpixel(x,y,getcolor();
2、,class circles:public point int radius; public: circles(int x,int y,int radius):point(x,y) circles:radius=radius; void show() circles(x,y,radius); ;,main() point p1(10,10); circles c1(100,100,50); setcolor(14); point *ptr; /定义指向基类的指针 ptr= /调用c1对象的show() ,12.2 虚 函 数 12.2.1 对象指针 1. 一般对象的指针 语法与指向一般变量的指
3、针相同。 2. 引入派生类后的对象指针 任何被说明为指向基类的指针都可以指向它的公有派生类。 使用派生类对象指针时应注意的问题： （1）可以用一个声明让指向基类对象的指针指向它的公有派生 的对象。禁止指向私有派生的对象。 （2）不能将一个声明为指向派生类对象的指针指向其基类的一个对象。,（3）声明为指向基类对象的指针，当其指向派生类对象时，只能利用它来直接访问派生类中从基类继承来的成员，不能访问公有派生类中特定的成员。 12.2.2 为什么要引入虚函数 #include class base public: void who() cout“this is the class of base !
4、n”; ,class derive1:public base public: void who() cout“this is the class of derive1 !n”; ; class derive2:public base public: void who() cout“this is the class of derive2 !n”; ;,main() base obj1,*p; derive1 obj2; derive2 obj3; p= ,运行结果： this is the class of base! this is the class of base! this is th
5、e class of base! this is the class of derive1 ! this is the class of derive2 ! 从结果可以看出，通过指针引起的普通成员函数调用，仅仅与指针的类型有关，而与此刻正指向什么对象无关。,12.2.3 虚函数的定义及使用 1. 虚函数的定义 #include class base /. public: virtual void who() /定义虚函数 cout“ base!n”; ; class frist:public base /. public: void who() /重新定义虚函数 cout“ the first
6、 derivationn”; ;,class second:public base /. public: void who() /重新定义虚函数 coutwho(); /调用base类的who( )版本,ptr= /调用second类的who()版本 运行结果： base the first derivation the second derivation,2. 虚函数与重载函数的关系 3. 多继承中的虚函数 #include class a public: virtual void f() /定义f()为虚函数 cout“class an”; ; class b public: void f
7、() /定义f()为一般函数 cout“class bn”; ;,class aa: public a, public b public: void f() coutf(); /调用a类的f() ptr2= /调用b类的f(),ptr1= /调用b类的f(),此处f()为非虚函数，而ptr2 /又为b的指针 运行结果： class a class b class aa class b,若一个派生类，它的多个基类中有公共的基类，在公共基类 中定义一个虚函数，则多级派生以后仍可以重新定义虚函数。 使用级联式派生时要注意，指向派生类的指针不能继承。也 就是说，基类的指针可以指向它的派生类，但不能再指
8、向它 的派生类的派生类。 4. 基类构造函数调用虚函数 自学,12.2.4 虚函数举例 例 3 /- #include #pragma hdrstop #include “U12_2_4_3.h“ /- #pragma package(smart_init) #pragma resource “*.dfm“ Tf12_2_4_3 *f12_2_4_3; /*- /enum bool false,true;,struct element /定义链表中的结点结构 int val; element *next; ; class list /定义链表类 element *elems; public:
9、list()elems=0; list(); virtual bool insert(int); /定义虚函数 virtual bool deletes(int); /定义虚函数 bool contain(int); void print();,class set:public list int card; public: set()card=0; bool insert(int); /重定义虚函数 bool deletes(int); /重定义虚函数 ; list:list() element *tmp=elems; for(element *elem=elems;elem!=0;) tmp
10、=elem; elem=elem-next; delete tmp; ,bool list:insert(int val) /定义list类中插入元素的成员函数 element *elem=new element; /为新元素分配内存 if(elem!=0) elem-val=val; /将元素插入链表头 elem-next=elems; elems=elem; return true; else return false; ,bool list:deletes(int val) /定义list类中删除元素的成员函数 if(elems=0)return false; /若表为空，返回false
11、 element *tmp=elems; if(elems-val=val) /若待删除的元素为链表头元素 elems=elems-next; delete tmp; return true; else,for(element *elem=elems;elem-next!=0;elem-next) if(elem-next-val=val) /循环查找待删除元素 tmp=elem-next; elem-next=tmp-next; delete tmp; return true; return false; ,bool list:contain(int val) /判元素val在链表中是否存在
12、 if(elems=0)return false; if(elems-val=val)return true; else for(element *elem=elems;elem-next!=0;elem=elem-next) if(elem-next-val=val) return true; return false;,void list:print() if(elems=0)return; int i=1; static int j=0; j+; for(element *elem=elems;elem!=0;elem=elem-next) f12_2_4_3-Canvas-TextOu
13、t(30*i+,20*j, IntToStr(elem-val);,bool set:insert(int val) /在set类中的insert的重定义版本 if(!contain(val) ,bool set:deletes(int val) /在set类中的deletes重定义版本 if(list:deletes(val) /调用基类中的此函数版本 -card; return true; return false; /*- _fastcall Tf12_2_4_3:Tf12_2_4_3(TComponent* Owner) : TForm(Owner) ,void _fastcall T
14、f12_2_4_3:btnRunClick(TObject *Sender) list *ptr,list1; /定义基类对象list1和基类指针ptr set set1; /定义set类对象 ptr=,ptr-insert(456); ptr-insert(23); ptr-print(); /调用list类中的成员函数 /- void _fastcall Tf12_2_4_3:btnEndClick(TObject *Sender) Close(); /-,12.3 抽 象 类 12.3.1 纯虚函数与抽象类 1. 纯虚函数的概念 定义形式： virtual type func_name(
15、参数表)=0; 注意事项：在基类中定义为纯虚函数的函数，在任何派 生类中都必须定义自己的版本，否则将引起语法错误。,2. 抽象类的概念 如果类中至少有一个纯虚函数，那么就称该类为抽象类。 使用抽象类的几点规定： （1）抽象类只能用作其它类的基类，不能建立抽象类对象。 （2）抽象类不能用作参数类型、函数返回类型或显式转换的类型。 （3）可以声明指向抽象类的指针和引用，此指针可以指 向它的派生类，进而实现多态性。,举例说明如下： class figure / public: virtual draw()=0; / ; figure a; /错误，不能建立抽象类对象 figure *ptr; /正确
16、，可以声明指向抽象类的指针 figure f(); /错误，抽象类不能作为函数的返回类型 void g(figure); /错误，抽象类不能作为函数的参数类型 figure /正确，可以声明抽象类的引用,12.3.2 纯虚函数多态性的体现 例 2 #include class container /定义一个抽象类 protected: double radius; public: container(double radius) container:radius= radius; virtual double surface_area()=0; /纯虚函数 virtual double vol
17、ume()=0; /纯虚函数 ;,class cube:public container /定义正方体类 public: cube(double radius):container(radius) ; double surface_area(); /虚函数在本类中的定义版本 double volume(); ; class sphere:public container /定义球体类 public: sphere(double radius):container(radius) ; double surface_area(); /虚函数在本类中的定义版本 double volume(); ;,
18、class cylinder:public container /定义圆柱体类 double height; public: cylinder(double radius,double height):container(radius) cylinder:height=height; double surface_area(); /虚函数在本类中的定义版本 double volume(); ; double cube:double surface_area() return(radius*radius*6); ,double cube:volume() return(radius*radius
19、*radius); double sphere:double surface_area() return 4*3.1416*radius*radius; double sphere:volume() return 3.1416*radius*radius*radius*4/3; ,double cylinder :double surface_area() return 3.1416*2*radius*(height+radius); double cylinder:volume() return 3.1416*radius*radius*height; ,main() container *ptr; / cube obj1(5); sphere obj2(5); cylinder obj3(5,5); ptr= ,