多态的相关总结
来源:互联网 发布:阿尔法软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 15:13
(来自读书总结)
多态的概念
当不同的对象调用相同的名称的成员函数的,可能引起不同的行为(即执行不同的代码)。这种现象就称为多态。将函数调用链接相应函数体的代码过程称为函数联编。分为动态联编和静态联编。
静态联编,不同的类可以有相同名称的函数,这种在编译期间进行的联编称为静态联编。静态联编所支持的多态性就是编译时多态性。函数重载就属于编译时多态性。对于非虚成员来说,系统在编译时,根据传递的参数、返回的类型等信息决定实现何种操作。
在动态联编中,在程序运行时才能确定调用哪个函数。动态联编所支持的多态性称为运行时多态性。在C++中,只有虚函数才可能是动态联编。可以通过类的虚函数和创建派生类,然后在派生类中重新定义虚函数,实现具有运行时的多态性。
虚函数与作用域
要获得动态绑定,必须通过基类的引用或指针调用虚成员。当我们这样做时,编译器将在基类中查找函数,假定找到了这个函数,编译器就检查实参是否与形参匹配。
虚函数必须在基类和派生类中拥有同一原型。如果基类成员与派生类成员接受的实参不同,就没有没办法通过基类类型的引用或指针调用派生类函数。例如:
class Base {public:virtual int fcn();};class D1: public Base {int fcn(int n);};class D2: public D1 {int fcn(int n);int fcn();};D1中的fcn版本没有重定义Base的虚函数fcn,相反,它屏蔽了基类的fcn。结果D1有两个名为fcn的函数:类从Base继承了一个名为fcn的虚函数,类又定义了自己的名为fcn的非虚成员,该函数接受一个int形参。但是,从Base继承的虚函数不能通过D1对象调用,因为该函数被fcn(int)的定义屏蔽了。
类D2重定义了它继承的两个函数,它重定义了Base中定义的fcn的原始版本并重定义了D1中的非虚版本。
通过基类调用被屏蔽的虚函数
通过基类类型的引用或指针调用函数时,编译器将在基类中查找该函数而忽略派生类:
Base bobj;D1 d1obj;D2 d2obj;Base* bp;bp->fcn(); //调用Base::fcn bp = &d1obj;bp->fcn(); //调用Base::fcn bp = &d2obj; bp->fcn(); //调用D2::fcn通过在Base中查找fcn来确定三个类的调用,所以这些调用是合法的。另外,因为fcn是虚函数,所以编译器会生成代码,在运行时基于引用或指针所绑定的对象的实际类型进行调用。
名字查找与继承
理解C++中继承层次的关键在于理解如何确定函数调用,确定函数调用遵循以下四个步骤:
(1)首先确定进行函数调用的对象、引用或指针的静态类型。
(2)在该类中查找函数,如果找不到,就在直接基类中查找,如此循着类的继承链往上找,直到找到该函数或者查找完最后一个类。如果不能在类或其相关基类中找到该名字,则调用是错误的。
(3)一旦找到该名字,则进行常规类型检查。查看如果给定找到的定义,该函数调用是否合法。
(4)假定函数调用合法,编译器就会生成代码。如果函数是虚函数且通过引用或指针调用,则编译器生成代码以确定根据对象的动态类型运行哪个函数版本,否则编译器生成代码直接运行。
虚函数表的解析
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