多态的应用和扩展
在计算机编程中,多态性是指同一种操作或方法能适应于不同类型的数据。在面向对象编程语言中,多态性是一个非常重要的概念,它可以提高程序的扩展性和灵活性。在C 中,通过虚函数实现多态性,可以让继承了基类的派生类对象表现出不同的行为。
1. 通过继承和派生
在C 中,通过继承和派生实现多态性的方式非常简单。我们可以定义一个基类,在基类中声明一个虚函数,然后在派生类中重写这个虚函数,这样就能实现不同的行为了。比如,我们可以定义一个基类Animal,其中有一个虚函数sound(),然后我们再定义几个派生类Dog、Cat等,分别实现它们自己的sound()函数。这样,当我们调用某个对象的sound()函数时,根据具体的对象类型,会调用对应派生类中的sound()函数,从而实现多态性。
2. 在函数中有:
在C 中,多态性可分为编译时多态性和运行时多态性。编译时多态性主要是指函数重载,即在同一个作用域内,定义多个同名函数,但参数列表不同。编译器在编译时会根据实际调用的参数类型来选择相应的函数。
而运行时多态性则是通过虚函数来实现的。虚函数在基类中被声明为虚函数后,派生类中可以重新定义这个虚函数,从而实现不同的行为。在基类指针指向派生类对象的普通函数时,在编译时会被绑定到从基类继承来的派生成员上;如果要想绑定到派生类的新增成员上实现运行的多态性,必须把函数定义为虚函数。
3. 运行多态性
虚函数允许在派生类中被重写,即重新定义函数体,也称为函数覆盖。虚函数在编译时不绑定调用地址,而是在程序运行时,根据具体的对象绑定所调用函数的入口地址。这样,当我们调用某个对象的虚函数时,会根据对象的类型动态地决定要调用哪个函数,从而实现运行时多态性。
4. 还可以借助虚函数实现动态多态性
除了上述方式外,还可以通过虚函数来实现动态多态性。所谓动态多态性,指的是在运行时动态地创建并调用对象,以实现更加灵活的程序设计。比如,我们可以定义一个工厂类,该类中有一个create()函数,根据传入参数的不同,可以动态地创建不同类型的对象。这样,我们就可以灵活地创建和调用对象,实现更加强大的程序功能。
总之,多态性是面向对象编程中非常重要的一个概念,它可以提高程序的扩展性和灵活性。在C 中,通过虚函数实现多态性,可以让继承了基类的派生类对象表现出不同的行为,从而实现编译时多态性和运行时多态性,甚至还可以借助虚函数实现动态多态性,使得程序设计更加灵活和强大。
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