第九章 多态和虚函数.ppt

第九章 多态和虚函数 本章学习内容 使用基类对象访问派生类对象的成员； 虚函数实现对派生类成员函数的访问； 纯虚函数与抽象类的定义及应用； 运算符重载的实现及典型应用。 本章目录 第二十六讲 虚函数 第二十七讲 运算符重载 第二十八讲 典型运算符重载 本章小结 第二十六讲 虚函数 一、使用基类对象访问派生类对象的成员 二、虚函数 练一练 一、使用基类对象访问派生类对象的成员 【实例9-1】 修改第八章中的程序【练习8-2】，在主程序中实现：使用一个基类指针访问各个派生类对象的成员函数，求出各种几何体的表面积和体积。 点击打开【实例9-1】源程序x9_1_1.cpp 程序运行结果： 程序分析： 运行结果不是我们所期望的，没有实现使用基类指针访问派生类对象的成员函数，从而求出派生的球体和圆柱体的表面积与体积。 通过在主程序中，基类指针被强制转换成派生类对象的指针，实现了使用基类指针访问派生类对象的成员函数。 点击打开【实例9-1】源程序x9_1_2.cpp 程序运行结果： 1．基类指针指向派生类的对象 2．赋值兼容原则 二、虚函数 3．函数重载与函数覆盖 函数覆盖：是指在派生类中对基类的某些成员函数进行重写，要求函数名、参数表和函数返回值类型都完全相同。函数覆盖是在运行时区分执行哪个函数。例如，在【实例9-2】中，基类中定义了成员函数double surface_area();在两个派生类中，也分别定义了成员函数double surface_area();派生类中的double surface_area()函数和基类中的double surface_area()函数具有相同的函数名、参数表和函数返回值类型，所以是派生类对基类成员函数的“覆盖”。 4．虚函数 说明： （1）“虚函数”是这样一种函数：它在基类中有自己的定义，在派生类中重新定义，实现其他的功能。 （2）“虚函数”定义：在类中，成员函数的定义或声明前使用关键字virtual。 （3）“虚函数”是一种覆盖，在派生类中重新定义时必须与基类中的虚函数具有相同的函数名、参数表、函数返回值类型。 （7）虚函数必须是类的一个成员函数，不能是全局函数。 （8）不能将友元函数说明为虚函数，但虚函数可以是另一个类的友元。 （9）虚函数不能是静态成员函数。 （10）构造函数不能是虚函数，但析构函数可以是虚函数。若某类中同时有虚函数和析构函数，则析构函数应说明为虚函数。 5．纯虚函数与抽象类 练一练 【练习9-1】 设计一个基类Base，它有两个私有数据成员x和y，以及一个虚函数add()，由Base派生出类Two和类Three，类Three中添加一个私有数据成员z，在这些派生类中重新定义add()成员函数，并用数据进行测试。 解：使用虚函数实现基类中成员函数add()的定义。 （1）程序分析如下： ① 定义基类Base，它有两个int类型的私有数据成员x和y，以及一个虚函数add()，再定义一个带两个参数的构造函数，实现私有数据成员x和y的初始化。 ② 定义派生类Two，重新定义基类的函数add()，还需要定义一个带两个参数的构造函数，并指定调用基类带参数的构造函数，实现基类私有数据成员x和y的初始化。 ③ 定义派生类Three，添加一个int类型的私有数据成员z，重新定义基类的函数add()，还需要定义一个带三个参数的构造函数，并指定调用基类带参数的构造函数，实现基类私有数据成员x和y及派生类中私有数据成员z的初始化。 ④ 主函数main( )中，定义基类对象的指针，并指向派生类对象，访问派生类的成员函数add( )。 点击打开【练习9-1】源程序 程序运行结果如下： 第二十七讲 运算符重载 一、运算符重载 二、运算符重载为类的成员函数 三、重载为类的友元函数 练一练 一、运算符重载 【实例9-3】阅读程序，分析程序功能并写出运行结果。 点击打开【实例9_3】源程序 程序分析： 程序中定义了三个变量，其中变量b和c是对a进行的移位运算。程序中的“”运算符出现了两次，实现的是不同的功能。 语句：c=a1;中实现的是变量a右移1位的运算。 语句：cina;中实现的是变量a的输入。 程序运行结果： 1．运算符重载 二、运算符重载为类的成员函数 2．运算符重载为类的成员函数 三、重载为类的友元函数 3．运算符重载为类的友元函数 练一练 【练习9-2】 利用运算符重载实现复数类的加法与减法，并输出结果。 解： （1）程序分析如下：数学知识中，复数的表示形式为a+bi，其中a称为实部，b称为虚部。两个复数相加减就是对应的实部和虚部相加减。假设有复数