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C++动态类型实现

2023-06-30 02:04:29 深夜i -- --

C++ 动态类型实现

C++是一种强类型语言，即在编译时就要确定变量的数据类型。但是有时候程序中需要使用动态类型，即在运行时再确定变量的数据类型。C++提供了一种动态类型实现方式——多态性（Polymorphism）。

多态性是C++的一种重要特性，它允许在一定程度上将不同的数据类型当做同一种数据类型处理。C++中多态性通过虚函数实现。虚函数是在基类中声明的一个函数，在派生类中可以重新定义。当通过基类指针调用虚函数时，程序会自动判断该指针所指的对象类型，并调用相应的函数。由于函数的调用是在运行时实现的，所以实现了动态类型。

虚函数的声明格式为：virtual 函数类型函数名(参数列表)。在声明函数时添加virtual关键字，可以使该函数成为虚函数。

下面以一个简单的例子来说明多态性的实现。

假设有一个Shape类和两个派生类Circle和Rectangle，它们都有一个函数计算面积。代码如下：


class Shape {
public:
  virtual double getArea()
    return 0;
  
};
class Circle: public Shape {
public:
  double getArea() {
    return 3.14 * radius * radius;
  }
private:
  double radius;
};
class Rectangle: public Shape {
public:
  double getArea() {
    return width * height;
  }
private:
  double width;
  double height;
};

在主函数中定义一个Shape类型的指针，用它来指向不同的对象，调用getArea()函数，程序会自动判断所指对象的类型并调用相应的函数。代码如下：


int main() {
  Shape* shape;
  Circle circle;
  Rectangle rectangle;
  shape = &circle;
  cout << "Circle area: " << shape->getArea() << endl;
  shape = &rectangle;
  cout << "Rectangle area: " << shape->getArea() << endl;
  return 0;
}

运行结果如下：

Circle area: 78.5 Rectangle area: 0

在第一次调用getArea()时，指针shape指向的是Circle对象，调用Circle类中的getArea()函数；在第二次调用getArea()时，指针shape指向的是Rectangle对象，调用Rectangle类中的getArea()函数。由此可见，多态性实现了动态类型。

总之，C++的多态性是一种强大的动态类型实现机制，可以更加灵活高效地处理数据类型。通过虚函数的使用，程序可以在运行时自动判断所指对象的类型，调用相应的函数。

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