OOP：C++中的多态用法详细指南

2021年4月2日11:02:53 发表评论 1,135 次浏览

多态性一词意味着具有多种形式。简而言之, 我们可以将多态定义为消息以多种形式显示的能力。一个真实的多态示例, 一个人同时可以具有不同的特征。像男人一样, 是父亲, 丈夫, 雇员。因此, 同一个人在不同情况下具有不同的行为。这称为多态。多态被认为是面向对象编程的重要特征之一。

在C++中, 多态性主要分为两种类型：

编译时多态
运行时多态

编译时多态：这种类型的多态性是通过函数重载或运算符重载来实现的。

函数重载:当有多个同名但形参不同的函数时，这些函数被称为重载。函数可以通过改变实参数量或/和实参类型来重载。

函数重载规则

// C++ program for function overloading
#include <bits/stdc++.h>
  
using namespace std;
class Geeks
{
     public :
      
     // function with 1 int parameter
     void func( int x)
     {
         cout << "value of x is " << x << endl;
     }
      
     // function with same name but 1 double parameter
     void func( double x)
     {
         cout << "value of x is " << x << endl;
     }
      
     // function with same name and 2 int parameters
     void func( int x, int y)
     {
         cout << "value of x and y is " << x << ", " << y << endl;
     }
};
  
int main() {
      
     Geeks obj1;
      
     // Which function is called will depend on the parameters passed
     // The first 'func' is called 
     obj1.func(7);
      
     // The second 'func' is called
     obj1.func(9.132);
      
     // The third 'func' is called
     obj1.func(85, 64);
     return 0;
}

输出如下：

value of x is 7
value of x is 9.132
value of x and y is 85, 64

在上面的例子中，一个名为func的函数在三种不同的情况下有不同的作用，这就是多态性的特性。

运算符重载：C++还提供了重载运算符的选项。例如, 我们可以使字符串类的运算符(" +")连接两个字符串。我们知道这是加法运算符, 其任务是将两个操作数相加。因此, 将单个运算符" +"放在整数操作数之间时, 将它们相加, 而放在字符串操作数之间时, 则将它们连接起来。

例子:

// CPP program to illustrate
// Operator Overloading
#include<iostream>
using namespace std;
   
class Complex {
private :
     int real, imag;
public :
     Complex( int r = 0, int i =0)  {real = r;   imag = i;}
       
     // This is automatically called when '+' is used with
     // between two Complex objects
     Complex operator + (Complex const &obj) {
          Complex res;
          res.real = real + obj.real;
          res.imag = imag + obj.imag;
          return res;
     }
     void print() { cout << real << " + i" << imag << endl; }
};
   
int main()
{
     Complex c1(10, 5), c2(2, 4);
     Complex c3 = c1 + c2; // An example call to "operator+"
     c3.print();
}

输出如下：

12 + i9

在上面的示例中, 运算符" +"超载。运算符" +"是加法运算符, 可以将两个数字(整数或浮点数)相加, 但此处使该运算符执行两个虚数或复数的加法运算。要了解操作员重载的详细信息, 请访问这个链接。

运行时多态：这种类型的多态性是通过功能覆盖实现的。

函数覆盖：另一方面，当派生类具有基类成员函数之一的定义时，则发生函数重写。我们说这个基函数被覆盖了。

// C++ program for function overriding
  
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
  
class base
{
public :
     virtual void print ()
     { cout<< "print base class" <<endl; }
   
     void show ()
     { cout<< "show base class" <<endl; }
};
   
class derived: public base
{
public :
     void print () //print () is already virtual function in derived class, we could also declared as virtual void print () explicitly
     { cout<< "print derived class" <<endl; }
   
     void show ()
     { cout<< "show derived class" <<endl; }
};
  
//main function
int main() 
{
     base *bptr;
     derived d;
     bptr = &d;
       
     //virtual function, binded at runtime (Runtime polymorphism)
     bptr->print(); 
       
     // Non-virtual function, binded at compile time
     bptr->show(); 
  
     return 0;
}

输出如下：