c++多态

C++中的多态(虽然多态不是C++所特有的,但是C++中的多态确实是很特殊的)分为静多态和动多态(也就是静态绑定和动态绑定两种现象),静动的区别主要在于这种绑定发生在编译期还是运行期,发生在编译期的是静态绑定,也就是静多态;发生在运行期的则是动态绑定,也就是动多态。

静多态可以通过模板和函数重载来实现(之所说C++中的多态主要还是因为模板这个东西),下面举两个例子:
1)函数模板
c++多态
template <typename T>
T max(const T& lsh, const T& rhs) 
{
    return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;
}
c++多态
回两个任意类型对象的最大值(对象),前提是该类型能够使用>运算符进行比较,并且返回值是bool类型。
使用:
c++多态
int a = 3;
int b = 4;
cout << max(a, b) << endl;
float c = 2.4;
float d = 1.2;
cout << max(c, d) << endl;
c++多态
输出结果为:
         4
2.4
这种绑定发生在编译期,这是由于模板的实例化是发生在编译期的,即在编译时编译器发现你调用max(a, b)时就自动生成一个函数
c++多态
int max(const int& lsh, const int& rhs) 
{
      return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;
}
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即将所有的T替换成int;
当你调用max(c, d)时就自动生成一个函数
c++多态
float max(const float& lsh, const float& rhs)
{
    return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;
}
c++多态

 

之所以说开始的函数定义是函数模板,就是因为他就像个模子似的,你可以用铝作为原料也可以用石膏或者铜。
2)函数重载:
c++多态
int max (int a, int b)
{
      return (a > b) ? a : b;
}
int max (int a, int b, int c)
{
     return max(max(a, b), c);
}
c++多态
两个函数名称一样,参数类型或个数不完全相同,返回值一样(这个不重要)。
使用:
c++多态
int a = 3, b = 4, c = 5;
cout << max(a, b) << endl;
cout << max(a, b, c) << endl;
c++多态

输出结果为:
4
5
确定函数的过程也发生在编译器,当你使用max(a, b),编译器发现只有两个参数,那么就调用只有两个参数的函数版本,当使用max(a, b, c)时,编译器则使用有3个参数的版本。
通过上面的两个例子,你还可以使用更为方便的模板函数重载:
c++多态
template <typename T>
T max(const T& lsh, const T& rhs) 
{
       return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;
}
 
template <typename T>
T max(const T& a, const T& b, const T& c)
{
      return max(max(a, b), c);
}
int main()
{
  float a = 3.6, b = 1.2, c = 7.8;
  cout << max(a, b, c) << endl;
return 0;
}
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输出:
7.8
通过参数个数和类型,编译器自动生成和调用对应得函数版本!

动多态则是通过继承、虚函数(virtual)、指针来实现。
c++多态
class A {
public:
    virtual void func() const {
         coust << “A::func()” << endl;
    }
}
class B : public A {
public: 
   virtual void func() const {
        coust << “B::func()” << endl;
   }
}
int main()
{
  A a* = B();
  a->func();
  return 0;
}
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输出:
     B::func()
编译期是不调用任何函数的,编译器编译到a->func()时只是检查有没有语法问题,经过检查没有。编译器并不知道调用的是A版本的func()还是B版本的func(),由于a是一个指向B对象的指针,所以a只知道它指向的是一个A类型(或者能转换成A类型)的对象。通常集成体系就说明了(由于是公有继承)B是一种A。在运行期,a要调用a所指向对象的func()函数,就对它指向的对象下达调用func()的命令,结果a所指向的是一个B对象,这个对象就调用了自己版本(B版)的func()函数,所以输出时B::func()

总结:
在编译期决定你应该调用哪个函数的行为是静态绑定(static-binding),这种现象就是静多态。
在运行期决定应该调用哪中类型对象的函数的行为是动态绑定(dynamic-binding),这种现象就是动多态。

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