C++程序设计-华南理工大学

多态性和虚函数( ) 第十一章 多态性和虚函数(2) 应用与讨论

面向对象程序设计(C++) 面向对象程序设计

《面向对象程序设计》 中国科学技术大学计算机系 马建辉 面向对象程序设计》

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11.8 构造抽象接口多态性的优点之一

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11.8.1 问题描述传达员： 下午在会议 室开会！

项目规划 …

公司发 展策略

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11.8.2 静态绑定下的实现传达员只负责通知某时某地开会，至于开什么会，怎么开， 传达员只负责通知某时某地开会，至于开什么会，怎么开， 他才不管呢。 他才不管呢。 然而实现时，程序员必须分清楚通知的对象是谁？ 然而实现时，程序员必须分清楚通知的对象是谁？然后决 定应该调用那一个对象的“开会函数” 定应该调用那一个对象的“开会函数”。

switch(emp_type) { case “CTO”: ((CTO_manager *)emp)-> meeting(); break; case “Chair”: ((Chair_manager *)emp)->meeting(); break; default: ERROR(); }《面向对象程序设计》 中国科学技术大学计算机系 马建辉 面向对象程序设计》 4

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11.8.3 动态绑定下的实现

传达员： 下午在会 议室开会！

项目规 划

…

公司 发展 策略

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11.8.3 动态绑定下的实现 续) 动态绑定下的实现(续CTO cto; Manager * pman ; pman = &cto; // 把所有的派生类对象当成基类处理 pman -> meeting() ; // 通过抽象接口实现

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11.9 提高模块的独立性多态性的优点之二： 多态性的优点之二：可扩展性好

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11.9.1 静态绑定下的扩充讨论: 当需求发生变化时, 如何修改代码？ 讨论: 当需求发生变化时, 如何修改代码？ 设置line的type时必须问一下：“嘿， 我可以设成L么？ 设置line type时必须问一下 line的 时必须问一下： 我可以设成L 修改enum shape_type = {P,C,Y,L}; 修改enum {P,C,Y,L 定义Line类； 定义Line Line类 修改函数 draw_all(),由于switch逻辑的存在，因此代 draw_all(),由于switch逻辑的存在 由于switch逻辑的存在， 码的修改量是呈组合数量级增长的。 组合数量级增长的 码的修改量是呈组合数量级增长的。 因此，可扩展性很不好！ 因此，可扩展性很不好！

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11.9.2 动态绑定下的扩

充现在要增加类Line,只需要： 现在要增加类Line,只需要： Line,只需要 从基类Shape中派生出Line Shape中派生出Line类 ① 从基类Shape中派生出Line类； 无需设置类型域， ② 无需设置类型域，无需改变其它任何的代码！

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增加line类 类 增加 class Line : public Shape { public: Line( Point s,Point e ):start(s),end(e); void setLine( int, int, int , int ); int getX1() const { return x1; } int getY1() const { return y1; } int getX2() const { return x2; } int getY2() const { return y2; } virtual void printShapeName() const { cout << “Line: "; } virtual void draw(); protected: Point start, end; };《面向对象程序设计》 中国科学技术大学计算机系 马建辉 面向对象程序设计》 10

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修改main()函数 (没有任何变化 函数 没有任何变化 没有任何变化) 修改 int main() { Point point1( 7, 11 ); // create a Point Circle circle1( 3.5, 22, 8 ); // create a Circle Cylinder cylinder1( 10, 3.3, 10, 10 ); // create a Cylinder Circle circle2(2.5,10,15); //create a Circle Shape *arrayOfShapes[ 5 ]; // array of base-class pointers arrayOfShapes[ 0 ] = &point1; arrayOfShapes[ 1 ] = &circle1; arrayOfShapes[ 2 ] = &cylinder1; arrayOfShapes[ 3 ] = &cycle2; for(int i=0; i<4; i++){ arrayofShapes[i]->draw(); // 动态关联 } }《面向对象程序设计》 中国科学技术大学计算机系 马建辉 面向对象程序设计》 11

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也就是说， 也就是说，假如只是增加类 Line,而没有创建 ， 该类的对象，程序不需要做任何其它修改！! 该类的对象，程序不需要做任何其它修改！!

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增加Line对象后的 对象后的main()函数 有细微的变化 函数(有细微的变化 增加 对象后的 函数 有细微的变化)int main() { Point point1( 7, 11 ); // create a Point Circle circle1( 3.5, 22, 8 ); // create a Circle Cylinder cylinder1( 10, 3.3, 10, 10 ); // create a Cylinder Circle circle2(2.5,10,15); //create a Circle Line line(7,10,20,25); Shape *arrayOfShapes[ 5 ]; // array of base-class pointers arrayOfShapes[ 0 ] = &point1; arrayOfShapes[ 1 ] = &circle1; arrayOfShapes[ 2 ] = &cylinder1; arrayOfShapes[ 3 ] = &cycle2; arrayOfShaoes[ 4 ] = &line; for(int i=0; i<5; i++){ arrayofShapes[i]->draw(); // 动态关联 } }《面向对象程序设计》 中国科学技术大学计算机系 马建辉 面向对象程序设计》 13

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即使需要创建类Line的对象， 即使需要创建类Line的对象，这种更改也是很容 Line的对象 易实现的！ 易实现的！

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分钟内完成) 习题 (30分钟内完成) 分钟内完成信息学院教学办随机抽取100名学院的

学生到中国科学院实习，他们来自不同的系： 信息学院教学办随机抽取100名学院的学生到中国科学院实习，他们来自不同的系： 100名学院的学生到中国科学院实习 CS、Auto、 EE;但教学办并不知道他们应该到那个所实习 事实上， 但教学办并不知道他们应该到那个所实习。 CS、Auto、和EE;但教学办并不知道他们应该到那个所实习。事实上，计算机系的 学生知道自己应该到软件所实习，自动化系到自动化所，电子工程系到电子所。 学生知道自己应该到软件所实习，自动化系到自动化所，电子工程系到电子所。假 设每个学生在实习时首先要进行自我介绍。请编程模拟上述过程。 具体要求为： 设每个学生在实习时首先要进行自我介绍。请编程模拟上述过程。 具体要求为： 1. 设计学生类，信息包含姓名(8字节字符)、学号(8字节字符)、自我介绍 设计学生类，信息包含姓名( 字节字符)、学号( 字节字符)、 )、学号 )、自我介绍 动态申请内存空间);学生的学号在对象生成时由程序统一设定， );学生的学号在对象生成时由程序统一设定 (动态申请内存空间);学生的学号在对象生成时由程序统一设定，要求学号 不重复； 不重复； 2. 可以以下列方式产生学生对象： 可以以下列方式产生学生对象： Cstudent stu1(“Mike”); // 仅设定姓名； 仅设定姓名； Cstudent stu2(“Rick”, “I am rick , from USTC” ); // 仅设定姓名和自我介绍。 仅设定姓名和自我介绍。 Cstudent stu3(stu2); // 从一个对象初始化另一个对象，表示的是两个学生同 从一个对象初始化另一个对象， // 名，自我介绍内容也相同。 自我介绍内容也相同。 3. 允许两个学生对象之间的赋值操作。如：stu1=stu2; 仅表示用stu2的自我介绍 允许两个学生对象之间的赋值操作。 仅表示用stu2 stu2的自我介绍 内容设置stu1的自我介绍； stu1的自我介绍 内容设置stu1的自我介绍； 4. 成员函数setmessage(char * )设置自我介绍内容； getmessage()获取自我介 成员函数setmessage(char )设置自我介绍内容 设置自我介绍内容； getmessage()获取自我介 绍内容；pratice()表示实习过程 表示实习过程。 绍内容；pratice()表示实习过程。

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11.10 防止组合爆炸当存在多个类型相互组合的情况时， 当存在多个类型相互组合的情况时，静态绑定 下的switch逻辑将会出现“组合爆炸” switch逻辑将会出现 下的switch逻辑将会出现“组合爆炸”。 而动态绑定下的代码扩充量则是“线性的” 而动态绑定下的代码扩充量则是“线性的”。

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