C++程序设计教程 第12讲:虚函数(I)
C++程序设计教程 第12讲： 虚函数（II）
多态性 多态性( polymorphism) Shape TwoDimShape ThreeDim Shape Circle Sphere Square Cube Triangle Tetrahedron
多态性 多态性（polymorphism) Shape TwoDimShape ThreeDimShape Circle Square Triangle Sphere Cube Tetrahedron
多态性的特性 利用虚函数和多态性,程序员可以处理普遍性而让执行环 境处理特殊性。 多态性提高了可扩展性:处理多态性行为的软件可用与接 攸消息的对象无关的方式编写。(利用动态联编的特性) :插件技术 抽象类为类层次结构中的各个成员定义接口。 纯虚函数没有实体 纯虚函数必须在派生类中实现。 尽管不能实例化抽象基类的对象,但却可以声明抽象基类 的指针。例:如果 Shape是抽象基类 ●不能: Shape ob; 但可以: Shape*pOb; 多态性特别适合于实现分层的软件系统
多态性的特性 利用虚函数和多态性，程序员可以处理普遍性而让执行环 境处理特殊性。 多态性提高了可扩展性：处理多态性行为的软件可用与接 收消息的对象无关的方式编写。（利用动态联编的特性） 如：插件技术 抽象类为类层次结构中的各个成员定义接口。 纯虚函数没有实体； 纯虚函数必须在派生类中实现。 尽管不能实例化抽象基类的对象，但却可以声明抽象基类 的指针。例： 如果 Shape 是抽象基类， 不能：Shape Ob; 但可以： Shape* pOb; 多态性特别适合于实现分层的软件系统
纯虚函数 例研究:工资单系统 class Employeei virtual earnings( const =0: 1 必须重载并实现 class Boss: public Emplovee I virtual earnings( const; 1 class CommissionWorker: public Employee I virtual earnings( const; 3 class PieceWorker: publI 重载函数可以各 I virtual earnings( const; 3 不相同 class HourlyWorker public Emplovee I virtual earnings( const; 3 见FG61
实例研究：工资单系统 class Employee { virtual earnings() const = 0; } class Boss : public Employee { virtual earnings() const; } class CommissionWorker : public Employee { virtual earnings() const; } class PieceWorker : public Employee { virtual earnings() const; } class HourlyWorker : public Employee { virtual earnings() const; } 纯虚函数 必须重载并实现 重载函数可以各 不相同 见FIG6_1
输出代码 Rmp1。yee*ptr;//基类指针 Boss b John"Smith"800.00) ptr=6b;//指向派生类对象的基类指针 ptr->printo)i /动态绑定 cout earnings()i /动态绑定 b printo)i //静态绑定 cout< Wearned郭″<<b, earnings); /静态绑定
输出代码 Employee* ptr; // 基类指针 Boss b ( “John”,”Smith”,800.00); ptr = &b; // 指向派生类对象的基类指针 ptr->print(); // 动态绑定 cout earnings(); // 动态绑定 b.print(); // 静态绑定 cout << “earned $” << b.earnings(); // 静态绑定
class Shape virtual float areao return 0.0: 1 虚函数 virtual float volume( freturn 0.0, 1 virtual void print ShapeName(=0; 纯虚函数 class Point: public Shape virtual void print ShapeNameo class Circle: public Point 实例 virtual float areao 研究 virtual void print ShapeNameo class Cylinder public Circle virtual float areao virtual float volume; virtual void print ShapeNameo
class Shape 实例研究 virtual float area() {return 0.0;} virtual float volume() {return 0.0;} virtual void printShapeName()=0; class Point : public Shape virtual void printShapeName(); class Circle : public Point virtual float area() ; virtual void printShapeName(); class Cylinder : public Circle virtual float area() ; virtual float volume() ; virtual void printShapeName(); 虚函数 纯虚函数 实 例 研 究
新类和动态绑定 动态绑定:允许向系统中添加新类。编译时可以 不必知道对象的类型。在运行时,虚函数调用和 被调用对象的成员函数匹配。 屏幕管理程序可以不经过重新编译就可以处理新 的显示对象。 Circle: Draw( 屏幕管理程序 Square: Draw List[i]->Draw()i Triangle: Draw Rectangle:Draw0←ew 采霈新鳊
动态绑定：允许向系统中添加新类。编译时可以 不必知道对象的类型。在运行时，虚函数调用和 被调用对象的成员函数匹配。 屏幕管理程序可以不经过重新编译就可以处理新 的显示对象。 新类和动态绑定 Circle:Draw() Square:Draw() Triangle:Draw() List[i]->Draw(); 屏幕管理程序 Rectangle:Draw() new! 不需重新编译！
C+是如何实现动态绑定的 在运行时,每一个包含虚函数的类都有一个虚函 数表vtab1e: Shape Draw( TwoDim Draw( Circle: Draw next next null 利用这个 vtable实现动态联编,从而实现多态 性 从运行效率来说,多态性和 switch语句编的程 序具有同样的效率
在运行时，每一个包含虚函数的类都有一个虚函 数表 vtable: 利用这个vtable实现动态联编，从而实现多态 性。 从运行效率来说，多态性和switch语句编的程 序具有同样的效率。 C++是如何实现动态绑定的 Shape:Draw() next TwoDim:Draw() next Circle:Draw() null
多态性在链表设计中的应用 多态性( polymorphism) 通过继承而相关的不同的类,他们的对象能 够对同一个函数调用作出不同的响应 Circle: Draw(O virtual Shape: Draw Square: DrawL Triangle Draw( 形式相 同而实 质不同 for int i=0; iDraw)i
多态性在链表设计中的应用 多态性（polymorphism) 通过继承而相关的不同的类，他们的对象能 够对同一个函数调用作出不同的响应。 virtual Shape:Draw() Circle:Draw() Square:Draw() Triangle:Draw() for ( int i=0; i Draw(); 形式相 同而实 质不同！
数组和链表 数组( Array)是固定大小的。 如: int array[10]; 链表(工st)的大小不固定,它是由一个个结点组 成。每个结点由数据和指向下一个结点的指针组成, 如 struct listnode int data; listnode *next j NULL data data data data next|text凵text_」「 next
数组和链表 数组（Array）是固定大小的。 如： int array[10]; 链表（List）的大小不固定，它是由一个个结点组 成。每个结点由数据和指向下一个结点的指针组成， 如： struct listnode { int data; listnode *next; } data *next & data *next & data *next & data *next & NULL