c++多态的原理
C语言中的多态

C语⾔中的多态⼀、多态的主要特点1、继承体系下。
继承:是⾯向对象最显著的⼀个特性。
继承是从已有的类中派⽣出新的类,新的类能吸收已有类的数据属性和⾏为,并能扩展新的能⼒,已有类被称为⽗类/基类,新增加的类被称作⼦类/派⽣类。
2、⼦类对⽗类的虚函数进⾏重写。
3、虚表。
在⾯向对象语⾔中,接⼝的多种不同现⽅式即为多态。
同⼀操作作⽤于不同的对象,可以有不同的解释,产⽣不同的执⾏结果,这就是多态性。
简单说就是允许基类的指针指向⼦类的对象。
⼆、代码实现1、C++中的继承与多态1 class Base2 {3 public:4 virtual void fun() {} //基类函数声明为虚函数5 int B1;6 };7 class Derived :public Base //Derived类公有继承Base类8 {9 public:10 virtual void fun() { //函数重写,此时基类函数可以声明为虚函数,也可以不声明11 cout << "D1.fun" << endl;12 }13 int D1;14 };15 int main(){16 Base b1; //创建⽗类对象17 Derived d1;//创建⼦类对象1819 Base *p1 = (Base *)&d1;//定义⼀个⽗类指针,并通过⽗类指针访问⼦类成员20 p1->fun();2122 Derived *p2 = dynamic_cast<Derived*> (&b1); //dynamic_cast⽤于将⼀个⽗类对象的指针转换为⼦类对象的指针或引⽤(动态转换)23 p2->fun();2425 getchar();26 return 0;27 }2. C语⾔实现C++的继承与多态1 typedef void(*FUNC)(); //定义⼀个函数指针来实现对成员函数的继承2 struct _Base //⽗类3 {4 FUNC _fun;//由于C语⾔中结构体不能包含函数,故借⽤函数指针在外⾯实现5 int _B1;6 };7 struct _Derived//⼦类8 {9 _Base _b1;//在⼦类中定义⼀个基类的对象即可实现对⽗类的继承10 int _D1;11 };12 void fb_() //⽗类的同名函数13 {14 printf("_b1:_fun()\n");15 }16 void fd_() //⼦类的同名函数17 {18 printf("_d1:_fun()\n");19 }20 int main() {21 _Base _b1;//定义⼀个⽗类对象_b122 _Derived _d1;定义⼀个⼦类对象_d12324 _b1._fun = fb_;//⽗类的对象调⽤⽗类的同名函数25 _d1._b1._fun = fd_;//⼦类的对象调⽤⼦类的同名函数2627 _Base *_p1 = &_b1;//定义⼀个⽗类指针指向⽗类的对象28 _p1-> _fun(); //调⽤⽗类的同名函数2930 _p1 = (_Base *)&_d1;//让⽗类指针指向⼦类的对象,由于类型不匹配所以要进⾏强转31 _p1->_fun(); //调⽤⼦类的同名函数3233 getchar();34 return 0;35 }。
多态的概念和作用(深入理解)

多态的概念和作⽤(深⼊理解)多态是⾯向对象的重要特性,简单点说:“⼀个接⼝,多种实现”,就是同⼀种事物表现出的多种形态。
编程其实就是⼀个将具体世界进⾏抽象化的过程,多态就是抽象化的⼀种体现,把⼀系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进⾏对话。
对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的⾏为。
⽐如,你的⽼板让所有员⼯在九点钟开始⼯作, 他只要在九点钟的时候说:“开始⼯作”即可,⽽不需要对销售⼈员说:“开始销售⼯作”,对技术⼈员说:“开始技术⼯作”, 因为“员⼯”是⼀个抽象的事物, 只要是员⼯就可以开始⼯作,他知道这⼀点就⾏了。
⾄于每个员⼯,当然会各司其职,做各⾃的⼯作。
多态允许将⼦类的对象当作⽗类的对象使⽤,某⽗类型的引⽤指向其⼦类型的对象,调⽤的⽅法是该⼦类型的⽅法。
这⾥引⽤和调⽤⽅法的代码编译前就已经决定了,⽽引⽤所指向的对象可以在运⾏期间动态绑定。
再举个⽐较形象的例⼦:⽐如有⼀个函数是叫某个⼈来吃饭,函数要求传递的参数是⼈的对象,可是来了⼀个美国⼈,你看到的可能是⽤⼑和叉⼦在吃饭,⽽来了⼀个中国⼈你看到的可能是⽤筷⼦在吃饭,这就体现出了同样是⼀个⽅法,可以却产⽣了不同的形态,这就是多态!多态的作⽤:1. 应⽤程序不必为每⼀个派⽣类编写功能调⽤,只需要对抽象基类进⾏处理即可。
⼤⼤提⾼程序的可复⽤性。
//继承2. 派⽣类的功能可以被基类的⽅法或引⽤变量所调⽤,这叫向后兼容,可以提⾼可扩充性和可维护性。
//多态的真正作⽤,以前需要⽤switch实现----------------------------------------------------多态是⾯向对象程序设计和⾯向过程程序设计的主要区别之⼀,何谓多态?记得在CSDN⾥⼀篇论C++多态的⽂章⾥有⼀名话:“龙⽣九⼦,⼦⼦不同”多态就是同⼀个处理⼿段可以⽤来处理多种不同的情况,在钱能⽼师的《C++程序设计教程》书中有这样⼀个例⼦:定义了⼀个⼩学⽣类[本⽂全部代码均⽤伪码]class Student{public:Student(){}~Student(){}void 交学费(){}//......};⾥⾯有⼀个 “交学费”的处理函数,因为⼤学⽣和⼩学⽣⼀些情况类似,我们从⼩学⽣类中派⽣出⼤学⽣类:class AcadStudent:public Student{public:AcadStudent(){}~ AcadStudent(){}void 交学费(){}//.......};我们知道,中学⽣交费和⼤学⽣交费情况是不同的,所以虽然我们在⼤学⽣中继承了中学⽣的"交学费"操作,但我们不⽤,把它重载,定义⼤学⽣⾃⼰的交学费操作,这样当我们定义了⼀个⼩学⽣,⼀个⼤学⽣后:Student A;AcadStudent B;A.交学费(); 即调⽤⼩学⽣的,B.交学费();是调⽤⼤学⽣的,功能是实现了,但是你要意识到,可能情况不仅这两种,可能N种如:⼩学⽣、初中⽣、⾼中⽣、研究⽣.....它们都可以以Student[⼩学⽣类]为基类。
简述虚函数实现多态的原理

简述虚函数实现多态的原理
虚函数是C++中支持多态的一种机制,多态是指同一函数在不同对象上产生不同的行为。
虚函数实现多态的原理是通过使用虚表(Vtable)和虚指针(Vptr)实现。
虚表是一个指针数组,它保存了类中所有虚函数的地址。
当一个对象被创建时,会在其内存布局中添加一个指向该类虚表的虚指针。
当调用一个虚函数时,编译器会通过该对象的虚指针查找对应虚表,进而找到虚函数的地址,然后执行该函数。
使用虚函数实现多态的过程如下:
1. 定义一个基类,并将其中需要实现多态的成员函数声明为虚函数。
2. 派生出子类,并根据需要重写基类的虚函数。
3. 通过基类指针或引用调用虚函数时,编译器会根据实际对象类型确定调用哪个版本的虚函数。
由于虚函数是在运行时才确定的,所以可以实现动态绑定,使程序具有更高的灵活性和可扩展性。
C--程序设计--第10章-多态性及虚函数

使用重载函数注意:
不要使用重载函数描述不相干的函数 在类中,构造函数和普通成员函数均可以
重载 避免与函数的默认参数产生二义性
二、运算符重载
运算符重载(operate overloading)就是 赋予已有的运算符多重含义。
运算符重载实质是函数重载,运算符重载 的选择与函数重载类似,会根据运算符的 操作数的类型、个数和顺序来进行运算符 函数的选择。
#include<iostream.h> str#iinngc:l:usdter<isntgr(icnhga.rh>*s) v{}ossccsssc{s{{ittohtttolsstlsssls*drruarrrueptrepttepsi1trii3tc{pn=rin=rrn=pmn.<nn.<lprgncngncign=agp<*ggp<auitepgtepnte'irssrssbv\hwy:hwyghwnsit1ssitsla0=(:=(:=(tnr=ttnrit'scssscs:sc)rt1"rrt3scesss~ivci;thpt1hpsih1(.T23(.t::tttsnohn}ra,r.a,tza()gh(()grrrrttiatlrsilrsrer";eass;eiiiirdre[)ne[1i;[Ttt1ttnnnniglnl;gnl.nlhl)rlggggnep*e(e}(gesgeiei;2e(((gtrsnsnstnp(nsns)ncsi(lipg)gthg)ig(;(htn)en;t;tr;t;nti)a)artnthhih}ths<<ri{((;+n++<p<snd))}1g1s1aere*ige;]]i]nonszl{{;&;z;ddgd)&eercseelrl;s=teo1)m;a;/18etu)om/)0ut..;)构sr<""/;pn<造);//;s;/复}lp函构e<制n<数造ge构tn函hd造;l数};重} 载
C++中的封装、继承、多态理解

C++中的封装、继承、多态理解封装(encapsulation):就是将抽象得到的数据和⾏为(或功能)相结合,形成⼀个有机的整体,也就是将数据与操作数据的源代码进⾏有机的结合,形成”类”,其中数据和函数都是类的成员。
封装的⽬的是增强安全性和简化编程,使⽤者不必了解具体的实现细节,⽽只是要通过外部接⼝,特定的访问权限来使⽤类的成员。
封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化。
继承(inheritance):C++通过类派⽣机制来⽀持继承。
被继承的类型称为基类或超类,新产⽣的类为派⽣类或⼦类。
保持已有类的特性⽽构造新类的过程称为继承。
在已有类的基础上新增⾃⼰的特性⽽产⽣新类的过程称为派⽣。
继承和派⽣的⽬的是保持已有类的特性并构造新类。
继承的⽬的:实现代码重⽤。
派⽣的⽬的:实现代码扩充。
三种继承⽅式:public、protected、private。
继承时的构造函数:(1)、基类的构造函数不能被继承,派⽣类中需要声明⾃⼰的构造函数;(2)、声明构造函数时,只需要对本类中新增成员进⾏初始化,对继承来的基类成员的初始化,⾃动调⽤基类构造函数完成;(3)、派⽣类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数;(4)、单⼀继承时的构造函数:派⽣类名::派⽣类名(基类所需的形参,本类成员所需的形参):基类名(参数表) {本类成员初始化赋值语句;};(5)、当基类中声明有默认形式的构造函数或未声明构造函数时,派⽣类构造函数可以不向基类构造函数传递参数;(6)、若基类中未声明构造函数,派⽣类中也可以不声明,全采⽤缺省形式构造函数;(7)、当基类声明有带形参的构造函数时,派⽣类也应声明带形参的构造函数,并将参数传递给基类构造函数;(8)、构造函数的调⽤次序:A、调⽤基类构造函数,调⽤顺序按照它们被继承时声明的顺序(从左向右);B、调⽤成员对象的构造函数,调⽤顺序按照它们在类中的声明的顺序;C、派⽣类的构造函数体中的内容。
继承时的析构函数:(1)、析构函数也不被继承,派⽣类⾃⾏声明;(2)、声明⽅法与⼀般(⽆继承关系时)类的析构函数相同;(3)、不需要显⽰地调⽤基类的析构函数,系统会⾃动隐式调⽤;(4)、析构函数的调⽤次序与构造函数相反。
c++三大特征的理解

c++三大特征的理解
C++语言的三大特征是封装、继承和多态。
封装是指将数据和操作数据的方法捆绑在一起,以防止外部访
问和不合法修改,从而保证数据的安全性和一致性。
通过封装,可
以隐藏实现细节,使得对象更容易被使用,并且减少了对外部的依赖。
继承是指一个类可以派生出新的类,新的类可以继承原有类的
属性和方法,并且可以添加新的属性和方法。
继承可以提高代码的
复用性,减少重复编码,同时也能够实现多态性。
多态性是指同一个消息被不同的对象接收时,可以产生不同的
行为。
在C++中,多态性可以通过虚函数和纯虚函数来实现。
多态
性使得程序更加灵活,能够根据不同对象的类型来执行不同的操作,从而提高了代码的可扩展性和可维护性。
总的来说,封装、继承和多态是C++语言的三大特征,它们为
面向对象编程提供了强大的支持,使得程序更加模块化、灵活和易
于扩展。
c语言中多态的定义及实现方式

c语言中多态的定义及实现方式C语言是一种面向过程的编程语言,不支持面向对象编程的特性,如多态、继承和封装等。
但是,我们可以通过一些技巧来实现类似于面向对象编程中的多态性。
在本文中,我们将介绍C语言中多态的定义、实现方式以及举出一些例子。
1.多态的定义多态是面向对象编程中的一个重要概念。
它指的是不同对象对同一消息作出不同响应的能力。
在C语言中,我们可以通过函数指针、结构体和联合体等技术来实现多态性。
下面是多态的定义:多态是指在不同的对象上调用同一方法,而这些对象会根据所属类的不同产生不同的行为。
换句话说,多态是指一个接口,多种实现。
1.多态的实现方式在C语言中,我们可以通过以下方式来实现多态性:2.1 函数指针函数指针是指向函数的指针变量。
我们可以将不同的函数指针赋值给同一个函数指针变量,从而实现多态性。
例如:#include <stdio.h>void add(int a,int b){printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b);}void sub(int a,int b){printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b);}int main(){void(*p)(int,int);int a =10, b =5;p = add;p(a, b);p = sub;p(a, b);return0;}在上面的例子中,我们定义了两个函数add和sub,它们实现了两种不同的行为。
我们定义了一个函数指针p,它可以指向这两个函数。
在不同的情况下,我们将p 指向不同的函数,从而实现了多态性。
2.2 结构体结构体是一种自定义的数据类型,它可以包含多个不同类型的成员。
我们可以通过结构体来实现多态性。
例如:#include <stdio.h>typedef struct Animal{void(*speak)();} Animal;typedef struct Cat{Animal base;} Cat;typedef struct Dog{Animal base;} Dog;void cat_speak(){printf("Meow!\n");}void dog_speak(){printf("Woof!\n");}int main(){Cat cat;Dog dog;cat.base.speak = cat_speak;dog.base.speak = dog_speak;cat.base.speak();dog.base.speak();return0;}在上面的例子中,我们定义了一个Animal结构体和两个派生结构体Cat和Dog。
c++底层实现原理

c++底层实现原理C++底层实现原理C++是一种多范式编程语言,也就是说,它可以用很多种不同的方式来实现同一个程序。
正如它的另外一个名字“多态编程语言”那样,它可以在编译时不同地表达相同的程序。
例如,C++可以以多种方式表达函数,可以使用内联函数,也可以使用汇编或者预处理宏。
因为这种多态的特性,C++在底层实现原理上也有一些特点。
1.可重用模版C++的可重用模版的实现原理是,一个模版的编译过程中,编译器会根据传给模版的参数创建对应的不同实例。
这些实例有自己的数据类型和定义,这就叫做类模版实例化。
在编译期间,编译器会根据模版的定义,在每一个模版实例的地方,产生模版实例的代码。
这也是为什么使用模版可以更加容易的实现代码重用的原因。
2.内联函数内联函数的原理是,编译器会把定义的函数在调用之前展开,这样就可以避免调用函数时产生的开销。
这样的开销可以包括压栈、函数指针寻址、返回值等。
编译器展开函数的时候,根据它们的调用参数,会执行函数体,它会把函数体的每一行复制到函数调用处,然后把函数调用替换成函数体中每一行的执行结果。
这样就可以大大提高程序的执行效率。
3.汇编汇编语言是一种机器级语言,可以直接控制CPU的功能。
汇编语言可以使用汇编代码来定义函数,也可以用汇编代码来定义寄存器的使用,包括加减法、逻辑移位等功能。
汇编语言可以让程序员更容易的掌握底层的硬件操作,以及节省程序的运行时间。
4.预处理宏预处理宏是一种可以在源程序编译之前,执行一些指令的一种宏语言。
它可以在编译时将常量、变量或表达式替换成确定的值,这样就可以有效的提高程序的执行效率。
预处理宏可以被用来实现宏定义、宏引用及复杂的宏功能。
总结C++是一种多范式编程语言,它的底层实现原理也体现一种多态,包括模版、内联函数、汇编和预处理宏等,它们都可以帮助提高程序的执行效率,提高代码重用性以及实现高效的底层硬件操作。
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c++多态的原理
C++多态的原理是基于面向对象的编程理念,它允许使用统一接口来操作不同类型的对象,即通过基类指针或引用调用各个子类的相同函数,实现了动态绑定。
C++多态的实现依赖于两个重要的概念:虚函数和虚表。
1. 虚函数:在基类中声明的虚函数可以被子类重写,通过在基类中使用virtual关键字修饰函数,可以将该函数声明为虚函数。
在子类中重写虚函数时,需要使用override关键字,以确保正确重写父类中的虚函数。
2. 虚表:每个含有虚函数的类都会有一个对应的虚表,虚表是一个函数指针的数组,存储了所有虚函数的地址。
每个对象实例中都会保存一个指针指向该类的虚表。
当通过基类指针或引用调用虚函数时,编译器会根据当前对象的实际类型,从虚表中查找对应的虚函数地址,并调用相应的函数。
这个过程被称为动态绑定或后期绑定,因为函数的绑定发生在运行时而不是编译时。
通过多态,可以实现代码的灵活性和可扩展性,使得代码可以以更通用的方式编写,同时又能够根据实际类型进行适当的操作。