C 靜態多型與動態多型

2021-08-22 03:19:35 字數 3345 閱讀 2908

多型按字面的意思就是多種形態,相同的方法呼叫,但是有不同的實現方式。多型性可以簡單地概括為「乙個介面,多種方法」。

c++有兩種多型形式:

靜態多型:也稱為編譯期間的多型,編譯器在編譯期間完成的,編譯器根據函式實參的型別(可能會進行隱式型別轉換),可推斷出要呼叫那個函式,如果有對應的函式就呼叫該函式,否則出現編譯錯誤。

靜態多型有兩種實現方式:

函式過載就像是有多種含義的動詞。例如:你可以在棒球場為球隊助威(root),也可以在地里種植(root)菌類植物。

根據上下文可以知道每種情況下,root的含義是什麼,同樣,c++中也通過上下文來確定同名函式的過載版本。

過載函式的關鍵是函式引數列表——也稱函式特徵標。包括:函式的引數數目和型別,以及引數的排列順序。所以,過載函式與返回值,引數名無關。

//

print()函式

void

print(const char* str,int width);

void

print(double i ,int width);

void

print(const char* str);

// 使用print()函式時,編譯器將根據所採取的用法使用有相應特徵標的原型

print("abc",12);

print(2.2,55);

print("def");

以下這種方式的過載是錯誤的

void print(const

char* str,int width);

int print(const

char* str,int width);

過載時返回值可以不同,但特徵標也必須不同。

為什麼c語言中沒有過載呢?

編譯器在編譯期間建立的乙個字串,用來指明函式的定義或原型。c和c++程式的函式在內部使用不同的名字修飾方式。

c編譯器的函式名修飾規則:

對於__stdcall呼叫約定,編譯器和鏈結器會在輸出函式名前加上乙個下劃線字首,函式名後面加上乙個「@」符號和其引數的位元組數,例如_functionname@number。__cdecl呼叫約定僅在輸出函式名前加上乙個下劃線字首,例如_functionname。__fastcall呼叫約定在輸出函式名前加上乙個「@」符號,後面也是乙個「@」符號和其引數的位元組數,例如@functionname@number。

c++編譯器的函式名修飾規則:

c++的函式名修飾規則有些複雜,但是資訊更充分,通過分析修飾名不僅能夠知道函式的呼叫方式,返回值型別,引數個數甚至引數型別。不管 __cdecl,__fastcall還是__stdcall呼叫方式,函式修飾都是以乙個「?」開始,後面緊跟函式的名字,再後面是參數列的開始標識和 按照引數型別代號拼出的參數列。對於__stdcall方式,參數列的開始標識是「@@yg」,對於__cdecl方式則是「@@ya」,對於__fastcall方式則是「@@yi」。參數列的拼寫代號如下所示:

x–void

d–char

e–unsigned char

f–short

h–int

i–unsigned int

j–long

k–unsigned long(dword)

m–float

n–double

_n–bool

u–struct

…. 所以,c++編譯器能識別函式特徵標的不同,從而實現過載。

函式模板是通用的函式描述,也就是說,使用泛型來定義函式,其中泛型可用具體的型別(int 、double等)替換。通過將型別作為引數,傳遞給模板,可使編譯器生成該型別的函式。

// 交換兩個值,但是不清楚是int 還是 double,如果不使用模板,則要寫兩份**

// 使用函式模板,將型別作為引數傳遞

template

t>

class

swa(t a,t b)

;

動態多型(動態繫結):即執行時的多型,在程式執行期間(非編譯期)判斷所引用物件的實際型別,根據其實際型別呼叫相應的方法。

1.通過基類型別的引用或者指標呼叫虛函式

首先搞清楚這個物件的型別:

2.必須是虛函式(派生類一定要重寫基類中的虛函式)

純虛函式是在基類中宣告的虛函式,它在基類中沒有定義,但要求任何派生類都要定義自己的實現方法。在基類中實現純虛函式的方法是在函式原型後加「=0」 。

包含純虛函式的類叫做抽象類(也叫介面類),抽象類不能例項化出物件。純虛函式在派生類中重新定義以後,派生類才能例項化出物件。

class a

;class b : public a

fun()

...};class c : public a

;

如果有很多類都繼承了這個基類,那麼每個物件中都要為建立基類消耗資源,此時出現了虛函式表。

對於有虛函式的類,編譯器都會維護一張虛函式表(虛表),物件的前四個位元組就是指向虛表的指標(虛表指標)。

虛函式表的建立分為兩種情況:

無覆蓋

基類中虛函式在派生類中不是虛函式

有覆蓋

class base

class derived : public base

基類的虛函式表沒有變化

通過基類的引用或指標呼叫,,呼叫基類還是派生類的虛函式,要根據執行時根據指標或引用實際指向或引用的型別確定,呼叫非虛函式時,則無論基類指向的是何種型別,都呼叫基類的函式

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又稱編譯期多型,即在系統編譯期間就可以確定程式將要執行哪個函式。例如 函式過載,通過類成員運算子指定的運算。函式過載示例 class a a int x void f void f int x class b void f void f int x 以上,類a中兩個a 是函式過載,兩個f 是函式過載...