详解C++ 多态的两种形式(静态、动态)

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 275
收藏 0 赞 0 分享

1.多态的概念与分类

多态(Polymorphisn)是面向对象程序设计(OOP)的一个重要特征。多态字面意思为多种状态。在面向对象语言中,一个接口,多种实现即为多态。C++中的多态性具体体现在编译和运行两个阶段。编译时多态是静态多态,在编译时就可以确定使用的接口。运行时多态是动态多态,具体引用的接口在运行时才能确定。

静态多态和动态多态的区别其实只是在什么时候将函数实现和函数调用关联起来,是在编译时期还是运行时期,即函数地址是早绑定还是晚绑定的。静态多态是指在编译期间就可以确定函数的调用地址,并生产代码,这就是静态的,也就是说地址是早绑定。静态多态往往也被叫做静态联编。 动态多态则是指函数调用的地址不能在编译器期间确定,需要在运行时确定,属于晚绑定,动态多态往往也被叫做动态联编。

2.多态的作用

为何要使用多态呢?封装可以使得代码模块化,继承可以扩展已存在的代码,他们的目的都是为了代码重用。而多态的目的则是为了接口重用。静态多态,将同一个接口进行不同的实现,根据传入不同的参数(个数或类型不同)调用不同的实现。动态多态,则不论传递过来的哪个类的对象,函数都能够通过同一个接口调用到各自对象实现的方法。

3.静态多态

静态多态往往通过函数重载和模版(泛型编程)来实现,具体可见下面代码:

#include <iostream>
using namespace std;

//两个函数构成重载
int add(int a, int b)
{
  cout<<"in add_int_int()"<<endl;
  return a + b;
}
double add(double a, double b)
{
  cout<<"in add_double_doube()"<<endl;
  return a + b;
}

//函数模板(泛型编程)
template <typename T>
T add(T a, T b)
{
  cout<<"in func tempalte"<<endl;
  return a + b;
}

int main()
{
  cout<<add(1,1)<<endl;					//调用int add(int a, int b)
  cout<<add(1.1,1.1)<<endl;		  	 	//调用double add(double a, double b)
  cout<<add<char>('A',' ')<<endl;		//调用模板函数,输出小写字母a
}

程序输出结果:

in add_int_int()
2
in add_double_doube()
2.2
in func tempalte
a

4.动态多态

动态多态最常见的用法就是声明基类的指针,利用该指针指向任意一个子类对象,调用相应的虚函数,可以根据指向的子类的不同而调用不同的方法。如果没有使用虚函数,即没有利用C++多态性,则利用基类指针调用相应函数的时候,将总被限制在基类函数本身,而无法调用到子类中被重写过的函数。因为没有多态性,函数调用的地址将是一定的,而固定的地址将始终调用同一个函数,这就无法“实现一个接口,多种实现”的目的了。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
  virtual void func()
  {
    cout << "Base::fun()" << endl;
  }
};

class Derived : public Base
{
public:
  virtual void func()
  {
   cout << "Derived::fun()" << endl;
  }

};

int main()
{
  Base* b=new Derived;      //使用基类指针指向派生类对象
  b->func();            //动态绑定派生类成员函数func
  
  Base& rb=*(new Derived);    //也可以使用引用指向派生类对象
  rb.func();        
}

程序输出结果:

Derived::fun()
Derived::fun()

通过上面的例子可以看出,在使用基类指针或引用指向子类对象时,调用的函数是子类中重写的函数,这样就实现了运行时函数地址的动态绑定,即动态联编。动态多态是通过“继承+虚函数”来实现的,只有在程序运行期间(非编译期)才能判断所引用对象的实际类型,根据其实际类型调用相应的方法。具体格式就是使用virtual关键字修饰类的成员函数时,指明该函数为虚函数,并且派生类需要重新实现该成员函数,编译器将实现动态绑定。

以上就是详解C++ 多态的两种形式(静态、动态)的详细内容,更多关于C++ 静态多态和动态多态的资料请关注脚本之家其它相关文章!

更多精彩内容其他人还在看

用标准c++实现string与各种类型之间的转换

这个类在头文件中定义, < sstream>库定义了三种类:istringstream、ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外,每个类都有一个对应的宽字符集版本
收藏 0 赞 0 分享

C++如何通过ostringstream实现任意类型转string

再使用整型转string的时候感觉有点棘手,因为itoa不是标准C里面的,而且即便是有itoa,其他类型转string不是很方便。后来去网上找了一下,发现有一个好方法
收藏 0 赞 0 分享

C/C++指针小结

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型,指针所指向的类型,指针的值或者叫指针所指向的内存区,还有指针本身所占据的内存区
收藏 0 赞 0 分享

C++ 类的静态成员深入解析

在C++中类的静态成员变量和静态成员函数是个容易出错的地方,本文先通过几个例子来总结静态成员变量和成员函数使用规则,再给出一个实例来加深印象
收藏 0 赞 0 分享

C++类的静态成员初始化详细讲解

通常静态数据成员在类声明中声明,在包含类方法的文件中初始化.初始化时使用作用域操作符来指出静态成员所属的类.但如果静态成员是整型或是枚举型const,则可以在类声明中初始化
收藏 0 赞 0 分享

C++类静态成员与类静态成员函数详解

静态成员不可在类体内进行赋值,因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值
收藏 0 赞 0 分享

C++中的friend友元函数详细解析

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样
收藏 0 赞 0 分享

static全局变量与普通的全局变量的区别详细解析

以下是对static全局变量与普通的全局变量的区别进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
收藏 0 赞 0 分享

C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

C++ explicit关键字用来修饰类的构造函数,表明该构造函数是显式的,既然有"显式"那么必然就有"隐式",那么什么是显示而什么又是隐式的呢?下面就让我们一起来看看这方面的知识吧
收藏 0 赞 0 分享

教你5分钟轻松搞定内存字节对齐

随便google一下,人家就可以跟你解释的,一大堆的道理,我们没怎么多时间,讨论为何要对齐.直入主题,怎么判断内存对齐规则,sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则
收藏 0 赞 0 分享
查看更多