【转帖】c++的多态性
 

1.多态性的概念
多态性是指用一个名字定义不同的函数，这函数执行不同但又类似的操作，从而实现“一个接口，多种方法”。
多态性的实现与静态联编、动态联编有关。静态联编支持的多态性称为编译时的多态性，也称静态多态性，它是通过函数重载和运算符重载实现的。动态联编支持的多态性称为运行时的多态性，也称动态多态性，它是通过继承和虚函数实现的。


2.函数重载
函数重载的意义在于他能用同一个名字访问一组相关的函数。
在类中普通成员函数和构造函数都可以重载，特别是构造函数的重载（他提供了多种初使化方式）给用户更大的灵活性。
在基类和派生类的函数重载有两种情况：一种是参数有所差别的重载。另一种是参数没有差别的重载，只是他们属于不同的类。
可以用以下两种方法来区分这两种函数：用对象名加以区分；使用“类名：：”加以区分。


3.运算符重载称动态多态性，他是通过继承和虚函数实现的。
运算符重载通过创建运算符函数operator@()来实现。运算符函数定义了重载的运算符将要进行的操作，这种操作通常作用在一个类上。这样，在编译时遇到名为operator@的运算符函数（@表示所要重载的运算符），就检查传递给函数的参数的类型。
重载运算符与预定义运算符的使用方法完全相同，它不能改变原有运算符的参数个数（单目或双目），也不能改变原有的优先级的结合性。用户不能定义新的运算符，只能从C++已有的运算符中选择一个恰当的运算符重载。
3.1成员运算符函数
运算符函数可以定义为它将要操作的类的成员（称为成员运算符函数），也可以定义为非类的成员，但是非成员的运算符函数大多是类的友元函数（称为友元运算符函数）。
成员运算符函数在类中的声明格式为：
class X{
//……
type operator@(参数表)；
}；
其中type为函数的返回类型，@为所要重载的运算符符号，X是重载此运算符的类名，参数表中罗列的是该运算符所需要的操作数。
成员运算符函数定义的形式一般为：
type X::operator@(参数表)
//函数体}
其符号的含义与声明时相同。
在成员运算符函数的参数表中，若运算符是单目的，则参数表为空，此时当前对象作为运算符的一个操作数，通过this指针隐含地传递给函数的；若运算符是双目的，则参数表中有一个操作数，它作为运算符的右操作参数，此时当前对象做为运算符的左操作数，它是this指针隐含地传递给函数的。总之成员运算符函数operator@所需要的一个操作数是由对象通过this指针隐含传递。
3.2友元运算符函数
在C++中可以把运算符函数定义成某个类的友元函数，称为友元运算符函数。
友元运算符函数在类的内部声明格式如下：
friend type operator@(参数表)
定义友元运算符函数格式如下：
type operator@(参数表)
{ //函数体
}
与成员运算符函数不同，友元运算符函数是不属于任何类对象的，它没有this指针。若重载的是双目运算符，则参数表中有两个操作数；若重载的是单目运算符，则参数表中只有一个操作数。 不能用友元函数重载的运算符是=、（）、[]、-〉，其余的运算符都可以使用友元函数来实现重载。
运算符函数调用形式如下表：
运算符函数调用形式
习惯形式 友元运算符函数调用形式 成员运算符函数调用形式
a+b operator(a,b) a.operator+(b)
-a operator-(a) a.operator-()
a++ operator++(a,0) a.operator++(0)


4.赋值运算符
继承C语言，用户自定义的类和结构都要能进行赋值运算。而数组名不能赋值，数组名实质上是一个常量指针。
对于任何类，C++提供了默认的赋值运算符。一般地，默认的赋值运算符重载是能够胜任工作的。当类中有指针类型时，需要自定义赋值运算符函数。一般其函数体包含两部分：
1)与析构函数类似，取消对象已经占有的资源；2)与构造函数类似，谄渲蟹峙湫碌淖试础?br> 类的赋值运算符重载“＝”只能重载为成员函数，不能重载为友元函数。
重载后的运算符函数operator＝()不能被继承。
拷贝构造函数和赋值运算符重载的区别：声明和定义方式不同；调用方式不同。


5.虚函数
虚函数是重载的另一种表现形式，允许虚函数调用与函数体之间的联系在运行时才建立。
定义：虚函数就是在基类中被关键字virtual说明，并在派生类中重新定义的函数，在派生类中重新定义时，其函数原形包括返回类型，函数名，参数个数与参数类型的顺序，都必须与基类中的原形必须相同。
构造函数不能是虚函数，但析构函数可以是虚函数。
虚函数与重载函数的关系：当普通的函数重载时，其函数的参数或参数类型必须有所不同，函数的返回类型也可不同；在派生类中，重新定义虚函数时要求函数名、返回类型、参数个数、参数的类型和顺序与基类中的函数原形完全相同；若仅仅返回类型不同，其余均相同，系统会给出错误信息。虚函数重载时若仅仅函数名相同，而参数的个数、类型或顺序不同系统将它作为普遍函数重载，虚函数的特征将会丢失。
多重继承与虚函数：多重继承可视为多个单继承的组合。


6.纯虚函数和抽象类
纯虚函数：是一个在基类中说明的虚函数，他在该基类中没有定义，但要求在它的派生类中定义自己的版本，或重新说明为纯虚函数。
纯虚函数的一般形式：virtual type func_name（参数表）=0（type是函数的返回类型，func_name是函数名）。
抽象类：一个类至少有一个纯虚函数的类。抽象类提供了处理各种不同派生类的统一接口，将实现的责任交给了派生类。

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就是所谓的一个接口多种形态。
比如： 一个人说你好 可以用汉语 ，也可以用英语，法语等 。
这个就成了简单的多态。
和实际编程相关的例子。比如：
我有函数a();
然后用n种方法对他进行了重载，这就形成了多态。

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简单来说，就是用同一接口（父接口）来处理不同对象（子类对象）。

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所谓多态性，是指同一消息被传递给不同的对象是，会得到不同的解释。
首先，多态性会使程序设计更加方便，程序员不必关心指针所指对象的具体类型，只需简单的传递消息给它，就可以得到期望的解释；
其次，面相对象方法的一个核心思想是继承，由继承的层次关系来反应客观世界具体事物的层次关系，随着程序员对客观世界理解的不断深入，面向对象模型会不断完善，类继承会不断增长，所以，程序员在设计程序的时不可能对程序的继承结构完全了解，这样必然要求引入多态性，才能正确地使用后继类而不必改变原代码。

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多态性是说同样的消息不同的对象执行导致不同的实现。
一般用虚函数来实现包含多态 模板实现参数多态 还有重载多态和强制多态

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多态的一种表现就是覆盖

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override 是子类用和父类一样的 signature
overload 通常是一个类自己用同名，同返回值，不同参数的方法

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成员函数被重载的特征：
（1）相同的范围（在同一个类中）；
（2）函数名字相同；
（3）参数不同；
（4）virtual关键字可有可无。

覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是：
（1）不同的范围（分别位于派生类与基类）；
（2）函数名字相同；
（3）参数相同；
（4）基类函数必须有virtual关键字。