面向对象程序设计第六节-多态性(2020-01-31)

在介绍了继承与动态绑定之后，我们就可以一探多态的真面目，这里先引入一个例子：

shape

这里有四种图形：圆，矩形，正方形，椭圆形。我们定义这四个类都有如下成员：

成员函数(Operations):

• render() ：绘出图形
• move() ：移动图形
• resize() ： 改变图形的大小

数据成员(Data):

• center ：图形的中心坐标

这些成员中，易知，除了render操作和resize操作具有个体差异性(下面仅对render操作举例说明)，其他的操作对每种图形来说都是一样的，而根据图形特点，我们知道，圆是特殊的椭圆，正方形是特殊的矩形，且这四种图形都具有各自的形状(Shape)，所以我们可以利用之前所讲的继承来定义这些类：

继承关系

基类的定义如下：(XYPos是一个表示坐标的类，这里省略)

class Shape {
public:
    Shape();
    virtual ~Shape();
    virtual void render();
    void move(const XYPos&);
    virtual void resize();
protected:
    XYPos center;
};

Shape是一个基类(Base class)，它有一个构造函数，一个虚析构函数(稍后介绍)，两个虚成员函数render、resize和一个成员函数move。根据上一节的知识，我们已经知道了虚函数的作用，如果基类在定义的时候将它的某个成员函数定义成虚函数，表明我们希望这个函数可以根据各自的类定义适合自身的版本。

接着看子类(derived class)的定义：

class Ellipse : public Shape {
public:
    Ellipse(float maj, float minr);
    virtual void render(); 
protected:
    float major_axis, minor_axis;
};

class Circle : public Ellipse {
public:
    Circle(float radius) : Ellipse(radius, radius) {}
    virtual void render();
};

可以看出，椭圆类和圆类都根据自身做了相应的补充调整，关于render操作的细节没有展开，但我们应该清楚每个类的render操作都是不一样的(resize操作也不一样)，我们再看这样一个函数：

void render(Shape* p){
    p->render();
}

这里就很好地体现了面向对象编程的多态性，p是一个指向基类对象的指针，但并不仅仅如此，它可以指向未来任何Shape的子类，这又提到了上一节我们提到的动态绑定，p指向的对象会在运行时候根据时间传进来的参数进行绑定，即p的动态类型是在运行时确定的，这就是多态性的一个体现。

至于多态究竟时怎么实现的，以及关于虚函数的进一步探索，放在第七节！