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5.1 静态联编与动态联编

在编程中，多态性是指同一符号或名字在不同情境下具有不同实现的现象。在C++中，有两种多态性：编译时的多态性和运行时的多态性。函数联编是指在函数调用时，根据具体情况选择适当的函数体进行链接。C++支持两种联编方式：静态联编和动态联编。

静态联编（早期联编）

静态联编是在程序编译阶段完成的。其特点是速度快，但缺乏灵活性。编译时的多态性也称为静态多态性。以下示例展示了静态联编的工作原理：

#include 
   
    const double PI = 3.14;using namespace std;class Figure {    public:        Figure() {}        double area() const { return 0.0; }};class Circle : public Figure {    public:        Circle(double myr) { R = myr; }        double area() const { return PI * R * R; }    protected:        double R;};class Rectangle : public Figure {    public:        Rectangle(double myl, double myw) { L = myl; W = myw; }        double area() const { return L * W; }    private:        double L, W;};int main() {    Figure fig;    double area;    area = fig.area();    cout << "Area of figure is " << area << endl;}
   

运行结果：

Area of figure is 0Area of circle is 28.26Area of rectangle is 20

静态联编的优点是运行速度快。根据对象赋值兼容原则，基类对象可以与派生类对象兼容，基类指针可以指向派生类对象，基类引用也可以引用派生类对象。

动态联编（晚期联编）

动态联编发生在程序运行时，适用于函数的多态性。动态联编需要满足三个条件：类型兼容原则、声明虚函数以及通过指针、引用或函数调用访问虚函数。

虚函数

虚函数是动态联编的基础。虚函数在基类中声明，并可由派生类重新定义。虚函数需要满足以下条件：

• 基类中的虚函数具有自动传递虚特性向下。
• 派生类可通过覆盖基类虚函数来实现动态联编。

以下示例展示了虚函数的使用：

#include 
   
    using namespace std;class Base {    public:        virtual ~Base() {}};class Subclass : public Base {    public:        Subclass() {}        ~Subclass() {}};int main() {    Subclass sc;    cout << "对象创建成功" << endl;}
   

运行结果：

对象创建成功

虚函数与一般函数重载的区别

虚函数与一般函数重载有以下区别：

• 函数名和签名需完全一致。
• 仅限成员函数，且为非静态成员函数。

继承虚属性向下

基类中的虚函数自动传给派生类，其虚特性保持不变。派生类可通过覆盖基类虚函数来维持多态性。

以下示例展示了不恰当虚函数的错误：

class Base {    public:    virtual int func(int x) {        cout << "This is Base class";        return x;    }};class Subclass : public Base {    public:    virtual int func(float x) {        cout << "This is Sub class";        return x;    }};运行结果：

This is Base classx=5This is Sub classx=5

以下示例展示了不正确覆盖虚函数的错误：```cppclass Subclass : public Base {    public:    virtual int func(int x) {        cout << "This is Sub class";        return x;    }}int main() {    Base bp;    cout << bp.func(5) << endl;}

运行结果：

0

成员函数中调用虚函数

成员函数可直接调用类等级中的虚函数：

class Base {    public:    virtual void func1() {        cout << "This is Base class func1()" << endl;    }};class Subclass : public Base {    public:    virtual void func1() {        cout << "This is Sub class func1()" << endl;    }};int main() {    Subclass sc;    sc.func1();}

运行结果：

This is Sub class func1()

在满足公有继承关系的情况下，成员函数中调用虚函数将采用动态联编。

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