C++程序设计之 多态性和虚函数.ppt

在C++编程中，多态性和虚函数是面向对象编程的重要特性，它们为代码提供了更大的灵活性和可扩展性。多态性（Polymorphism）主要指的是一个接口可以有多种不同的表现形式或行为，使得相同的代码可以处理不同类型的对象。多态性分为编译时多态（静态多态）和运行时多态（动态多态）。 函数重载是编译时多态的一种体现。函数重载允许在同一个作用域内使用相同函数名但具有不同参数列表的函数，这可以通过改变参数数量、类型或者参数的顺序来实现。在提供的例子中，`string`类的构造函数就进行了重载，可以接受字符指针、另一个`string`对象或指定长度的空字符串。这种重载使得用户可以根据需要灵活地创建`string`对象，而编译器会根据传入的参数自动选择合适的构造函数。然而，要注意的是，仅凭返回类型不同不能构成重载，因为返回类型并不影响函数的调用。 运算符重载则是C++中提供的一种特殊函数，它使得内置运算符可以应用于自定义的数据类型，增强了语言的表达力。比如，我们可以为自定义的类定义加法运算符`+`，使其在处理类的对象时实现特定的功能，如实数的加法、复数的加法或者字符串的拼接。运算符重载通常通过定义运算符重载函数来实现，这些函数的名称通常为`operator+`，并需要根据运算符的性质来确定其参数和返回类型。 动态多态是通过虚函数（Virtual Functions）和动态绑定（Dynamic Binding）实现的。虚函数允许基类的指针或引用调用派生类中的同名函数，即使在编译时无法确定对象的实际类型。在C++中，我们通过在基类函数声明前加上`virtual`关键字来声明虚函数。这样，当通过基类指针或引用调用这个函数时，运行时系统会根据实际的对象类型决定调用哪个函数，而不是编译时决定，这就是动态绑定或后期绑定。虚函数机制是实现多态性的关键，它极大地提高了代码的通用性和可维护性。 总结一下，多态性和虚函数在C++中的应用主要体现在以下几个方面： 1. **函数重载**：允许在同一作用域内使用相同函数名但参数列表不同的函数，提高代码可读性。 2. **运算符重载**：赋予内置运算符新的意义，使其能用于自定义类型的操作，增强语言表达力。 3. **虚函数**：实现运行时多态，允许基类指针或引用调用派生类的同名函数，提高代码的灵活性和可扩展性。 理解并掌握这些概念对于编写高效、灵活的C++程序至关重要。在实际开发中，利用多态性可以设计出更加抽象和模块化的代码结构，而虚函数则有助于构建面向接口编程的层次化系统。