C++多態(tài)性

C++中的多態(tài)（雖然多態(tài)不是C++所特有的，但是C++中的多態(tài)確實(shí)是很特殊的）分為靜多態(tài)和動(dòng)多態(tài)（也就是靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定兩種現(xiàn)象），靜動(dòng)的區(qū)別主要在于這種綁定發(fā)生在編譯期還是運(yùn)行期，發(fā)生在編譯期的是靜態(tài)綁定，也就是靜多態(tài)；發(fā)生在運(yùn)行期的則是動(dòng)態(tài)綁定，也就是動(dòng)多態(tài)。

靜多態(tài)可以通過(guò)模板和函數(shù)重載來(lái)實(shí)現(xiàn)（之所說(shuō)C++中的多態(tài)主要還是因?yàn)槟０暹@個(gè)東西），下面舉兩個(gè)例子：

1）函數(shù)模板

template <typename T>

T max(const T& lsh, const T& rhs) 

{

       return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;

}

返回兩個(gè)任意類(lèi)型對(duì)象的最大值（對(duì)象），前提是該類(lèi)型能夠使用>運(yùn)算符進(jìn)行比較，并且返回值是bool類(lèi)型。

使用：

int a = 3; int b = 4;

cout << max(a, b) << endl;

float c = 2.4; float d = 1.2;

cout << max(c, d) << endl;

輸出結(jié)果為：

         4

                2.4

這種綁定發(fā)生在編譯期，這是由于模板的實(shí)例化是發(fā)生在編譯期的，即在編譯時(shí)編譯器發(fā)現(xiàn)你調(diào)用max(a, b)時(shí)就自動(dòng)生成一個(gè)函數(shù)

int max(const int& lsh, const int& rhs) 

{

       return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;

}

即將所有的T替換成int;

當(dāng)你調(diào)用max(c, d)時(shí)就自動(dòng)生成一個(gè)函數(shù)

float max(const float& lsh, const float& rhs)

{

        return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;

}

之所以說(shuō)開(kāi)始的函數(shù)定義是函數(shù)模板，就是因?yàn)樗拖駛€(gè)模子似的，你可以用鋁作為原料也可以用石膏或者銅。

2）函數(shù)重載：函數(shù)名相同，參數(shù)類(lèi)型或個(gè)數(shù)不完全相同，返回值一樣。

    函數(shù)重載不同于函數(shù)覆蓋：函數(shù)覆蓋指派生類(lèi)重新定義基類(lèi)某虛函數(shù)，參數(shù)和返回類(lèi)型完全一樣。

int max (int a, int b)

{

     return (a > b) ? a : b;

}

int max (int a, int b, int c)

{

     return max(max(a, b), c);

}

兩個(gè)函數(shù)名稱(chēng)一樣，參數(shù)類(lèi)型或個(gè)數(shù)不完全相同，返回值一樣（這個(gè)不重要）。

使用：

int a = 3, b = 4, c = 5;

cout << max(a, b) << endl;

cout << max(a, b, c) << endl;

輸出結(jié)果為：

         4

                5

確定函數(shù)的過(guò)程也發(fā)生在編譯器，當(dāng)你使用max(a, b)，編譯器發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)參數(shù)，那么就調(diào)用只有兩個(gè)參數(shù)的函數(shù)版本，當(dāng)使用max(a, b, c)時(shí)，編譯器則使用有3個(gè)參數(shù)的版本。

通過(guò)上面的兩個(gè)例子，你還可以使用更為方便的模板函數(shù)重載：

template <typename T>

T max(const T& lsh, const T& rhs) 

{

       return (lsh > rhs) ? lsh : rhs;

}

template <typename T>

T max(const T& a, const T& b, const T& c)

{

      return max(max(a, b), c);

}

使用

float a = 3.6, b = 1.2, c = 7.8;

cout << max(a, b, c) << endl;

輸出：

       7.8

通過(guò)參數(shù)個(gè)數(shù)和類(lèi)型，編譯器自動(dòng)生成和調(diào)用對(duì)應(yīng)得函數(shù)版本！

動(dòng)多態(tài)則是通過(guò)繼承、虛函數(shù)(virtual)、指針來(lái)實(shí)現(xiàn)。(三者結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn))

函數(shù)覆蓋：指派生類(lèi)重新定義基類(lèi)某虛函數(shù)，參數(shù)和返回類(lèi)型完全一樣。

class A {

public:

    virtual void func() const {

         coust << “A::func()” << endl;

    }

}

class B : public A {

public: 

    virtual void func() const {

         coust << “B::func()” << endl;

    }

}

使用：

A a* = B();

a->func();

輸出：

     B::func()

編譯期是不調(diào)用任何函數(shù)的，編譯器編譯到a->func()時(shí)只是檢查有沒(méi)有語(yǔ)法問(wèn)題，經(jīng)過(guò)檢查沒(méi)有。編譯器并不知道調(diào)用的是A版本的func()還是B版本的func()，由于a是一個(gè)指向B對(duì)象的指針，所以a只知道它指向的是一個(gè)A類(lèi)型（或者能轉(zhuǎn)換成A類(lèi)型）的對(duì)象。通常集成體系就說(shuō)明了（由于是公有繼承）B是一種A。在運(yùn)行期，a要調(diào)用a所指向?qū)ο蟮膄unc()函數(shù)，就對(duì)它指向的對(duì)象下達(dá)調(diào)用func()的命令，結(jié)果a所指向的是一個(gè)B對(duì)象，這個(gè)對(duì)象就調(diào)用了自己版本（B版）的func()函數(shù)，所以輸出時(shí)B::func()

總結(jié)：

在編譯期決定你應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)函數(shù)的行為是靜態(tài)綁定（static-binding)，這種現(xiàn)象就是靜多態(tài)。

在運(yùn)行期決定應(yīng)該調(diào)用哪中類(lèi)型對(duì)象的函數(shù)的行為是動(dòng)態(tài)綁定（dynamic-binding），這種現(xiàn)象就是動(dòng)多態(tài)！

注：由于這是我花了有限的時(shí)間總結(jié)的，語(yǔ)言應(yīng)用能力比較差，還有比如類(lèi)模板（靜多態(tài)和動(dòng)多態(tài)組合的情況）都沒(méi)有說(shuō)，最近比較忙，請(qǐng)見(jiàn)諒！

如果還不是很懂，我建議你看C++Primer 4th Edition，講的比較清晰，但是比較零散！