第五章多态性
第5章 多态性
一、编译时的多态性和运行时的多态性
多态性是指用一个名字定义不同的函数,这些函数执行不同但又类似的操作,这样就可以用同一个函数名调用不同内容的函数。 也是指不同的对象收到相同的的消息时, 执行不同的操作。
多态性包括编译时的多态性与运行时的多态性。
（1）编译时的多态性：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。
静态联编----静态联编是指系统在[编译时]就决定如何实现某一动作。静态联编要求在程序编译时就知道调用函数的全部信息。通过函数重载（运算符重载）和模板
补充：static是静态变量,就是变量值不随函数执行结束而消失，下次调用同一函数时，上次所赋予的值仍存在。const是常量，是不可改变的。
（2）运行时的多态性：动态联编所支持的多态性称为运行时多态性,也称动态多态性。
动态联编----动态联编是指系统在运行时动态实现某一动作。一直要到[程序运行时]才能确定调用哪个函数。通过虚函数
补充：程序是【先自上而下编译再是运行】
二、运算符函数
1、 在类外定义的运算符重载函数
运算符函数：用于完成“+” “-” “*” “/” 等操作的函数
运算符函数名：operator@(@指要重载的运算符)，例如operator+，operator-，operator*等
运算符重载：两个或两个以上的运算符函数共有同一个运算符函数名
（重载分为一般函数重载和运算符重载）
补充：函数的重载的规则： 1、函数名称必须相同。 2、参数列表必须不同（个数不同、类型不同、参数排列顺序不同等）。 3、函数的返回类型可以相同也可以不相同。 4、仅仅返回类型不同不足以成为函数的重载。
引发的问题：C++系统预先编好的运算符函数不能完成将两个对象的相加工作。
解决方法如下：调用运算符函数将两个对象相加
complex operator+(complexco1,complex co2) {
complex temp；
temp.real=co1.real+co2.real；
temp.imag=co1.imag+co2.imag；
return temp；
}
[调用]运算符函数operator+()的有2种方式：
第一种：total1=operator+(com1,com2);//显示调用
第二种：total2=com1+com2;//隐式（习惯）调用
注意：C++语言对运算符重载制定了以下一些规则：【重点】
(1)以下运算符不能重载：. 成员访问运算符 .* 成员指针访问运算符 ::作用域运算符 sizeof 长度运算符 ?:条件运算符
(2)不允许用户自己定义新的运算符进行重载
(3)最好保持运算符原含义，容易被人接受
(4) 重载不能改变运算符的操作对象(即操作数)的个数
(5) 重载不能改变运算符原有的优先级。
例如,先乘除，后加减,因此表达式:x=y-a*b；等价于 x=y-(a*b);
(5) 重载不能改变运算符原有的结合特性。
例如：乘、除法运算符“*”和“／”都是左结合的
(6) 运算符重载函数的参数至少应有一个是类对象(或类对象的引用)。
例如以下定义运算符重载函数的方法是错误的:
int operate+(int x,int y)【标准运算符】
{ return x+y;}
(7)赋值运算符“=”，不必类对象用户进行重载
引发问题：运算符函数只能访问公有数据成员，而【不能访问类的私有数据成员】问题
解决方法：定义为它将要操作的类的成员函数(简称为成员运算符重载函数)；
或者定义为它将要操作的类的友元函数(简称为友元运算符重载函数)。
2、友元运算符重载函数定义：
（1）在类的内部，定义友元函数格式为：
（2）在类中声明友元函数的原型，在类外定义
friend complex operator+(complex co1,complex co2);
complex operator+(complex co1,complex co2)
补充：其他函数可以按照先声明后使用的方式，在main函数前先加一句声明；也可以直接调用，把函数放在main函数前。
注：在友元运算符重载函数的形参表中
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。- & ! ++
说明：
(1)在函数返回的时候,可以直接用类的构造函数来生成一个临时对象,而不对该对象进行命名
Complex operator +(Complex& a,Complex& b){
return Complex(a.real+b.real, a.imag+b.imag);
//临时也是无名对象，返回临时对象
}
引发的问题：使用友元函数重载“++”、“--”单目运算符，可能出现一些问题，会导致对形参的修改无法传到函数体外，于是要采用传址调用，把对象的引用作为参数。
friend coord operator ++（coord& op); // 正确
friend complex operator +（complex a，complex b）//正确
引起错误的原因是在于友元函数没有this指针，所以不能引用this指针所指的对象。若函数采用对象参数，通过传值的方法传递参数，函数体内对op的所有修改都无法传道函数体外。
说明：
(1)运算符重载函数operator @可以返回任何类型,甚至可以是void类型,但通常返回类型与它所操作的类的类型相同,这样可以使重载运算符用在复杂的表达式中。
(2) 有的运算符不能定义为友元运算符重载函数,如赋值运算符=、下标运算符[]、函数调用运算符()等。
3.成员运算符重载函数【成员运算符函数的参数跟友元运算符函数不一样，比友元运算符函数少一个参数】
(1)在类的内部,定义成员运算符重载函数
(2)在类的内部, 声明成员运算符重载函数原型的格式如下:
注：在成员运算符重载函数的形参表中
若运算符是单目的,则参数表为空;
若运算符是双目的,则参数表中有一个操作数----右操作数，当前对象----左操作数，它是通过this指针隐含地传递给函数的。
4.成员运算符重载函数与友元运算符重载函数的比较【重点】
1. 对双目运算符而言，成员运算符重载函数带有一个参数，而友元运算符重载函数带有两个参数；对单目运算符而言，成员运算符重载函数不带参数，而友元运算符重载函数带一个参数。
2. 双目运算符一般可以被重载为友元运算符函数或成员运算符函数
[ 但有一种情况，必须使用友元函数。]
引发问题：上例中整数50不能调用成员运算符函数
解决方法：使用两个友元函数
friend nclass operator+(nclass ob,int x);
friend nclass operator+(int x,nclass ob);
一般而言：
·对于单目运算符++,建议选择成员函数;
·对于运算符“=、()、[]、->”只能作为成员函数;
·对于运算符“+=、-=、/=、*=、&=、!= 、~=、%=、<<=、>>=”,建议重载为成员函数;
·对于其他运算符,建议重载为友元函数。
5. + +和- -的重载
对于前缀方式 ++ob
1. 成员运算符函数为：ob.operator ++( )；
2. 友元运算符函数为: operator ++(X& ob);//ob为类X对象的引用
对于后缀方式 ob++
1. 成员运算符函数为：ob.operator ++(int)；// 增加一个参数int，表示与后缀方式
2. 友元运算符函数为: operator++(X &ob，int)；// 调用时，参数int一般被传递给值0
6. 赋值运算符=的重载
调用默认的赋值运算符函数，将对象obj2的数据内容逐域拷贝到对象obj1中。
三、类型转换
1、两种类型转换方式
隐式转换：小化大
显示转化
2、转换构造函数也是一种构造函数，它只有一个参数，作用是将一个其他类型的数据转换成它所在类的对象【与构造函数要区别开来】
3、类型转换函数，作用是将一个类的对象转换成另一个类型的数据
说明：
1.类型转换函数只能定义为一个类的成员函数而不是定义为友元函数
2.没有参数，也没有在函数面前指定类型
3.必须有return
4.一个类可以有多个类型转换函数
