多態(tài)的應(yīng)用和擴(kuò)展
在計算機(jī)編程中,多態(tài)性是指同一種操作或方法能適應(yīng)于不同類型的數(shù)據(jù)。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中,多態(tài)性是一個非常重要的概念,它可以提高程序的擴(kuò)展性和靈活性。在C 中,通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)多態(tài)性,可以讓繼承了基類的
在計算機(jī)編程中,多態(tài)性是指同一種操作或方法能適應(yīng)于不同類型的數(shù)據(jù)。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中,多態(tài)性是一個非常重要的概念,它可以提高程序的擴(kuò)展性和靈活性。在C 中,通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)多態(tài)性,可以讓繼承了基類的派生類對象表現(xiàn)出不同的行為。
1. 通過繼承和派生
在C 中,通過繼承和派生實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的方式非常簡單。我們可以定義一個基類,在基類中聲明一個虛函數(shù),然后在派生類中重寫這個虛函數(shù),這樣就能實(shí)現(xiàn)不同的行為了。比如,我們可以定義一個基類Animal,其中有一個虛函數(shù)sound(),然后我們再定義幾個派生類Dog、Cat等,分別實(shí)現(xiàn)它們自己的sound()函數(shù)。這樣,當(dāng)我們調(diào)用某個對象的sound()函數(shù)時,根據(jù)具體的對象類型,會調(diào)用對應(yīng)派生類中的sound()函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。
2. 在函數(shù)中有:
在C 中,多態(tài)性可分為編譯時多態(tài)性和運(yùn)行時多態(tài)性。編譯時多態(tài)性主要是指函數(shù)重載,即在同一個作用域內(nèi),定義多個同名函數(shù),但參數(shù)列表不同。編譯器在編譯時會根據(jù)實(shí)際調(diào)用的參數(shù)類型來選擇相應(yīng)的函數(shù)。
而運(yùn)行時多態(tài)性則是通過虛函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。虛函數(shù)在基類中被聲明為虛函數(shù)后,派生類中可以重新定義這個虛函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)不同的行為。在基類指針指向派生類對象的普通函數(shù)時,在編譯時會被綁定到從基類繼承來的派生成員上;如果要想綁定到派生類的新增成員上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的多態(tài)性,必須把函數(shù)定義為虛函數(shù)。
3. 運(yùn)行多態(tài)性
虛函數(shù)允許在派生類中被重寫,即重新定義函數(shù)體,也稱為函數(shù)覆蓋。虛函數(shù)在編譯時不綁定調(diào)用地址,而是在程序運(yùn)行時,根據(jù)具體的對象綁定所調(diào)用函數(shù)的入口地址。這樣,當(dāng)我們調(diào)用某個對象的虛函數(shù)時,會根據(jù)對象的類型動態(tài)地決定要調(diào)用哪個函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時多態(tài)性。
4. 還可以借助虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性
除了上述方式外,還可以通過虛函數(shù)來實(shí)現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。所謂動態(tài)多態(tài)性,指的是在運(yùn)行時動態(tài)地創(chuàng)建并調(diào)用對象,以實(shí)現(xiàn)更加靈活的程序設(shè)計。比如,我們可以定義一個工廠類,該類中有一個create()函數(shù),根據(jù)傳入?yún)?shù)的不同,可以動態(tài)地創(chuàng)建不同類型的對象。這樣,我們就可以靈活地創(chuàng)建和調(diào)用對象,實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的程序功能。
總之,多態(tài)性是面向?qū)ο缶幊讨蟹浅V匾囊粋€概念,它可以提高程序的擴(kuò)展性和靈活性。在C 中,通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)多態(tài)性,可以讓繼承了基類的派生類對象表現(xiàn)出不同的行為,從而實(shí)現(xiàn)編譯時多態(tài)性和運(yùn)行時多態(tài)性,甚至還可以借助虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性,使得程序設(shè)計更加靈活和強(qiáng)大。