面向对象程序设计英文教学课件：11_Polymorphism.ppt

面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，OOP）是一种基于类和对象的编程范式，它强调数据封装、继承和多态性等核心概念。C++ 是一种支持OOP特性的强大编程语言。在本课件“11_Polymorphism.ppt”中，主要探讨了面向对象程序设计中的多态性（Polymorphism）及其相关概念。 1. 多态性（Polymorphism） 多态性是面向对象编程的关键特性之一，它允许不同的对象对同一消息作出不同的响应。在C++中，多态性通过虚函数（Virtual Functions）实现，使得基类的指针或引用可以调用派生类重写的成员函数，从而实现动态绑定。多态性提高了代码的灵活性和可扩展性。 2. 继承（Inheritance） 继承是面向对象编程的基础，它允许一个类（子类或派生类）从另一个类（基类或父类）继承属性和行为。多态性往往与继承相结合，使得子类可以继承并扩展基类的功能。在C++中，使用`public`关键字指定继承方式，子类将继承基类的公有和保护成员。 3. 切片问题（The Slicing Problem） 切片问题发生在将派生类对象赋值给基类对象时，此时，派生类对象的所有信息（包括基类部分和派生类特有的部分）被“切片”，只保留了基类的部分。为避免切片问题，通常使用指向派生类对象的基类指针或引用。 4. 多继承（Multiple Inheritance） 多继承是指一个类可以从两个或更多基类继承特性。这在某些情况下可以提供更灵活的设计，但也会带来一些挑战，比如命名冲突（Ambiguity Resolution）。当两个或更多基类中有同名函数时，需要使用作用域解析运算符（如`Base1::f()`或`Base2::f()`）来明确调用哪个基类的函数。 5. 冲突解决（Ambiguity Resolution） 在多继承的情况下，如果基类中有同名函数，需要通过作用域解析运算符来消除二义性。例如，类B同时继承自A1和A2，而A1和A2都有名为`f`的函数，那么在类B中直接调用`b.f()`会导致编译错误，必须使用`b.A1::f()`或`b.A2::f()`来指定调用哪个基类的`f`函数。 6. 重复基类（Repeated Base Classes） 在特定的继承结构中，可能会形成所谓的“钻石问题”（Diamond Problem），即一个派生类通过两个不同的路径继承了相同的基类。这可能导致内存布局和访问基类成员时的混乱。C++通过虚继承（Virtual Inheritance）来解决这个问题，确保基类只有一个实例被包含在派生类中。 参考材料： - 《Accelerated C++》的第13章讨论了使用继承和动态绑定的概念。 - 《C++ How to Program》的第8版，第12章和第13章分别深入探讨了继承和多态性。 本课件详细介绍了面向对象编程中的多态性，以及与之相关的继承、多继承、冲突解决和钻石问题等关键概念，旨在帮助学习者理解和掌握C++中的这些核心OOP特性。