多态性
多态性是面向对象程序设计的重要特性之一,从字面意思上可以简单理解就是:多种形态,多个样子。其实本质意思也是这样,在面向对象程序设计中,指同样的方法被不同对象执行时会有不同的执行效果。
具体来说,多态的实现又可以分为两种:编译时多态和运行时多态。前者是编译的时候就确定了具体的操作过程,后者是在程序运行过程中才确定的操作过程。这种确定操作过程的就是联编,也称为绑定。
联编在编译和连接时确认的,叫做静态联编,前面我们学习的函数重载、函数模板的实例化就属于这一类。另一种是在运行的时候,才能确认执行哪段代码的,叫做动态联编,这种情况是编译的时候,还无法确认具体走哪段代码,而是程序运行起来之后才能确认。
两者相比之下,静态联编由于编译时候就已经确定好怎么执行,因此执行起来效率高;而动态联编想必虽然慢一些,但优点是灵活。两者各有千秋,有各自不同的使用场景。
下面,我们围绕静态联编,给大家举一个简单例子:
/************************************** //Des:C++教程demo //Author:Huang //Copyright:www.dotcpp.com //Date:2017/12/20 **************************************/ #include <iostream> using namespace std; #define PI 3.1415926 class Point { private: int x,y; public: Point(int x=0,int y=0) { this->x = x; this->y = y; } double area() { return 0.0; } }; class Circle:public Point { private: int r; public: Circle(int x,int y,int R):Point(x,y) { r = R; } double area() { return PI*r*r; } }; int main() { Point A(10,10); cout<<A.area()<<endl; Circle B(10,10,20); cout<<B.area()<<endl; Point *p; p = &B; cout<<p->area()<<endl; Point &pp=B; cout<<pp.area()<<endl; return 0; }
定义了两个类,一个圆点类,一个派生出来的圆类,可以看到主函数的代码,四个输出面积的结果,结果如下:
大家可以对照代码理解四个输出:
第一个cout输出A的面积,是Point类中的area方法,面积为0,没有问题。
第二个cout输出B的面积,很明显是派生类Circle的area方法,面积自然按公式计算得出1256.64的值,也没问题。
第三个cout输出的是Point类型指针p指向的Circle类对象的area方法,它输出了0很明显是执行了Point类里的area方法。这里C++实行的是静态联编,即在编译的时候就依据p的类型来定执行哪个area,因此是0。
第四种cout也同理,把Circle类型的对象赋给Point类型的引用,C++同样实行静态联编,也输出0。
很明显,这不是我们更期望的结果,实际上,对于指针、引用,我们更希望执行实际对象的方法,而不是因为这个指针、引用的类型而盲目的确定,这就是如果这么写存在的问题。
如果想达到我们的要求,即无论指针和引用为什么类型,都以实际所指向的对象为依据灵活决定。那么就要更改这种默认的静态联编的方法,采用动态联编,即在运行的时候灵活决定。
下一节,虚函数为大家详细解释!
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