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面向对象程序设计第六节-多态性(2020-01-31)

面向对象程序设计第六节-多态性(2020-01-31)

作者: _NewMoon | 来源:发表于2020-01-31 20:03 被阅读0次

    在介绍了继承与动态绑定之后,我们就可以一探多态的真面目,这里先引入一个例子:

    shape

    这里有四种图形:圆,矩形,正方形,椭圆形。我们定义这四个类都有如下成员:

    成员函数(Operations):

    • render() :绘出图形
    • move() :移动图形
    • resize() : 改变图形的大小

    数据成员(Data):

    • center :图形的中心坐标

    这些成员中,易知,除了render操作和resize操作具有个体差异性(下面仅对render操作举例说明),其他的操作对每种图形来说都是一样的,而根据图形特点,我们知道,圆是特殊的椭圆,正方形是特殊的矩形,且这四种图形都具有各自的形状(Shape),所以我们可以利用之前所讲的继承来定义这些类:

    继承关系

    基类的定义如下:(XYPos是一个表示坐标的类,这里省略)

    class Shape {
    public:
        Shape();
        virtual ~Shape();
        virtual void render();
        void move(const XYPos&);
        virtual void resize();
    protected:
        XYPos center;
    };
    

    Shape是一个基类(Base class),它有一个构造函数,一个虚析构函数(稍后介绍),两个虚成员函数render、resize和一个成员函数move。根据上一节的知识,我们已经知道了虚函数的作用,如果基类在定义的时候将它的某个成员函数定义成虚函数,表明我们希望这个函数可以根据各自的类定义适合自身的版本。

    接着看子类(derived class)的定义:

    class Ellipse : public Shape {
    public:
        Ellipse(float maj, float minr);
        virtual void render(); 
    protected:
        float major_axis, minor_axis;
    };
    
    class Circle : public Ellipse {
    public:
        Circle(float radius) : Ellipse(radius, radius) {}
        virtual void render();
    };
    

    可以看出,椭圆类和圆类都根据自身做了相应的补充调整,关于render操作的细节没有展开,但我们应该清楚每个类的render操作都是不一样的(resize操作也不一样),我们再看这样一个函数:

    void render(Shape* p){
        p->render();
    }
    

    这里就很好地体现了面向对象编程的多态性,p是一个指向基类对象的指针,但并不仅仅如此,它可以指向未来任何Shape的子类,这又提到了上一节我们提到的动态绑定,p指向的对象会在运行时候根据时间传进来的参数进行绑定,即p的动态类型是在运行时确定的,这就是多态性的一个体现。

    至于多态究竟时怎么实现的,以及关于虚函数的进一步探索,放在第七节!

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