• 实例看多态


    一.形象理解
    两条理解的原则:
    (1)一个派生类对象可以被声明成一个基类,或者是一个基类指针可以指向一个派生类对象:
    //c++ code

    BaseClass *p;

    DerivedClass obj;

    p = &obj;



    //C# code

    BaseClass obj = new DerivedClass();


    (2)把一个对象看做是一个独立的个体,调用对象的public成员函数实际上是给这个对象发送一个消息,采取什么样的动作完全由对象自己决定。



    Shape是基类,Circle和Line是从Shape继承出来的,Shape有draw()方法,Circle与Line分别自己定义了自己的draw()方法,在下面的代码里:

    // Java Code

    static void func(Shape s)

    {

    s.Draw();

    }

    如果发生了这样的调用:

    Line l = new Line();

    Circle c = new Circle();

    func(l);

    func( c);

    一个Circle和一个Line被当做Shape传到函数里去了,然后调用Draw(),会发生什么情况?因为对象是独立的个体,在func()里,这两个对象被分别传递了Draw()消息,叫它们绘制自己吧,于是他们分别调用了自己类里定义的Draw()动作。



    通过这两条原则我们可以理解上面的多态。正是由于多态,使得我们不必要这样去做:

    IF 你是一个Circle THEN 调用Circle的Draw()

    ELSE IF 你是一个Line THEN 调用Line的Draw()

    ELSE …

    我们只要给这个被声明成为Shape的对象发送Draw消息,怎么样去Draw就由对象自己去决定了。



    二.一切皆因虚函数



    先看看实现多态的基本条件:

    (1) 基类含有虚函数

    (2) 继承类把这个虚函数重新实现了

    (3) 继承类也可能没有重新实现基类的所有虚函数,因此对于这些没有被重新实现的虚函数不能发生多态。



    再看一下几种语言里一些特别的规定:

    1. C++:
    (1)虚函数用virtual关键字声明。
    (2)virtual void Func(para_list) = 0;这样的虚函数叫做纯虚函数,表示这个函数没有具体实现。包含纯虚函数的类叫做抽象类,如果他的继承类没有对这个纯虚函数具体用代码实现,则这个继承类也是抽象类。抽象类不能被实例话(就是说不能创建出对象)。
    (3)继承类重新实现基类的虚函数时,不需要做任何特别的声明。
    (4)如果不用virtual关键字修饰,并且在派生类里重新实现了这个方法,这仅仅是一个简单的覆盖,不会发生多态,我们暂称它非多态吧。



    2. Java:
    (1)Java没有virtual关键字,Java把一切类的方法都认为是虚函数。
    (2)继承类重新实现基类的虚函数时,不需要做任何特别的声明。因此在Java里只要重新实现了基类的方法,并且把继承类对象声明为基类,多态就要发生。因此Java对多态的条件相对是比较低的。

    //Java Code
    class BaseClass
    {
    public void hello(){};
    }

    class DerivedClass extends BaseClass
    {
    public void hello()
    {
    System.out.println(“Hello world!”);
    }

    public static void main(String args[])
    {
    BaseClass obj = new DerivedClass();
    obj.hello();
    }
    }

    输入是Hello world!。这样就实现了多态。

    (3)虚函数用abstract声明,含有虚函数的类是抽象类,也要用abstract关键字修饰。

    //Java Code
    public abstract AbstractClass
    {
    public abstract void hello();
    //…
    }



    3. C#:
    C#对于多态的编写是最为严格和严谨的。
    (1)虚函数用virtual声明。
    (2)纯虚函数用abstract声明,含纯虚函数的类是抽象类,必须用abstract关键字修饰。
    (3)如果仅仅是覆盖基类的非虚方法,则需要用new关键字声明:
    //C# Code
    public class BaseClass
    {
    public void hello()
    {
    System.Console.WriteLine(“Hello,this come from BaseClass”);
    }
    }

    public class DerivedClass : BaseClass
    {
    public new void hello()
    {
    System.Console.WriteLine(“Hello,this is come from DerivedClass”);
    }

    public static void Main()
    {
    BaseClass obj = new DerivedClass();
    obj.hello();
    }
    }

    输出为Hello,this come from BaseClass,也就是说这并没有实现多态(非多态)。

    (4)通过virtual – override、abstract – override组合实现多态。
    当派生类重新实现基类的虚函数(或纯虚函数)时,必须用override关键字进行修饰。

    //C# Code
    public abstract class AbsBaseClass
    {
    public abstract void hello();
    }

    public class DerivedClass : AbsBaseClass
    {
    public void hello()
    {
    System.Console.WriteLine(“Hello world!”);
    }

    public static void SayHello(AbsBaseClass obj)
    {
    obj.hello();
    }

    public static void Main()
    {
    DerivedClass _obj = new DerivedClass();
    DerivedClass.SayHello(_obj);
    }
    }

    输出为Hello world!



    三.多态的反溯
    继承类对象在发生多态时,并是不完全抛开基类不管的,它会去查看基类的虚函数列表,在这个列表的范围内才会发生多态。
    让我们来看一个比较复杂的例子:

    // Java Code
    class A

    {

    protected void hello(Object o)

    {

    System.out.println("A - Object");

    }

    }



    class B extends A

    {

    protected void hello(String s)

    {

    System.out.println("B - String");

    }



    protected void hello(Object o)

    {

    System.out.println("B - Object");

    }

    };



    class C

    {

    public static void main(String args[])

    {

    Object obj = new Object();

    String str = "ABC";

    A a = new B();



    a.hello(obj);

    a.hello(str);

    }

    };



    输出结果为:

    B – Object

    B – Object



    正如上面所说的,由于基类里没有参数类型为String的虚函数,因此B的hello(String)方法不参与多态。调用a.hello(str)时,由于String是Object的继承类,因此这个str被作为一个Object传入了B的hello(Object),这一点正如我们的原则一所述。



    四.接口——仅仅是更抽象的抽象类

    接口是类的协定,但由于接口又参与多态性,从这一点说,我们认为它是更为抽象的抽象类,如下:



    // Java Code
    interface IBase

    {
    void hello();
    }

    class DerivedClass implements IBase
    {
    public void hello()
    {
    System.out.println(“Hello world!”);
    }

    public static void main(String args[])
    {
    IBase obj = new DerivedClass();
    obj.hello();
    }
    }



    在Java与C#中,类只能从一个基类派生出来,但是可以实现多个接口。

    这里有一个小小的问题:如果IBase1与IBase2里都声明了有hello()方法,DerivedClass实现了这两个接口,当然需要具体把hello()实现出来。

    interface IBase1
    {
    void hello();
    }

    interface IBase2
    {
    void hello();
    }

    public class DerivedClass1 : IBase1,IBase2
    {
    public void hello()
    {
    System.Console.WriteLine(“Hello world!”);
    }
    }

    public class DerivedClass2 : IBase1,IBase2
    {
    void IBase1.hello()

    {
    System.Console.WriteLine(“This come from IBase1”);
    }

    void IBase2.hello()
    {
    System.Console.WriteLine(“This come from IBase2”);
    }



    public static void Main()
    {
    IBase1 obj_1 = new DerivedClass1();
    IBase2 obj_2 = new DerivedClass1();
    IBase1 obj_3 = new DerivedClass2();
    IBase2 obj_4 = new DerivedClass2();

    obj_1.hello();
    obj_2.hello();
    obj_3.hello();
    obj_4.hello();
    }
    }



    输出为:

    Hello world!

    Hello world!;

    This come from IBase1

    This come from IBase2



    有两点注意:(1)DerivedClass2的实现方法叫显式实现,这种方法C#才支持,在Java里不能实现。(2)进一步测试表明:hello()方法并不属于DerivedClass2:

    加入这样的代码

    DerivedClass2 t = new DerivedClass2();

    t.hello();

    编译错误:test.cs(44,3): error CS0117: “DerivedClass2”并不包含对“hello”的定义

    那就是说这个方法是属于接口的,但是接口不能含有具体的实现代码,这里是不是存在一定的矛盾呢?
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhuor/p/308942.html
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