宏多态

　　带变量的宏可以实现一种初级形式的静态多态：

// macro_poly.cpp #include ＜iostream＞ #include ＜string＞ // 定义泛化记号：宏ADD #define ADD(A, B) (A) + (B); int main() { 　int i1(1), i2(2); 　std::string s1("Hello, "), s2("world!"); 　int i = ADD(i1, i2); // 两个整数相加 　std::string s = ADD(s1, s2); // 两个字符串“相加” 　std::cout ＜＜ "i = " ＜＜ i ＜＜ "\n"; 　std::cout ＜＜ "s = " ＜＜ s ＜＜ "\n"; }

　　当程序被编译时，表达式ADD(i1, i2)和ADD(s1, s2)分别被替换为两个整数相加和两个字符串相加的具体表达式。整数相加体现为求和，而字符串相加则体现为连接。程序的输出结果符合直觉：

1 + 2 = 3 Hello, + world! = Hello, world!

　　动态多态

　　这就是众所周知的的多态。现代面向对象语言对这个概念的定义是一致的。其技术基础在于继承机制和虚函数。例如，我们可以定义一个抽象基类Vehicle和两个派生于Vehicle的具体类Car和Airplane：

// dynamic_poly.h #include ＜iostream＞ // 公共抽象基类Vehicle class Vehicle { 　public: 　　virtual void run() const = 0; }; // 派生于Vehicle的具体类Car class Car: public Vehicle { 　public: 　　virtual void run() const 　　{ 　　　std::cout ＜＜ "run a car\n"; 　　} }; // 派生于Vehicle的具体类Airplane class Airplane: public Vehicle { 　public: 　　virtual void run() const 　　{ 　　　std::cout ＜＜ "run a airplane\n"; 　　} };

　　客户程序可以通过指向基类Vehicle的指针（或引用）来操纵具体对象。通过指向基类对象的指针（或引用）来调用一个虚函数，会导致对被指向的具体对象之相应成员的调用：

// dynamic_poly_1.cpp #include ＜iostream＞ #include ＜vector＞ #include "dynamic_poly.h" // 通过指针run任何vehicle void run_vehicle(const Vehicle* vehicle) { 　vehicle-＞run(); // 根据vehicle的具体类型调用对应的run() } int main() { 　Car car; 　Airplane airplane; 　run_vehicle(&car); // 调用Car::run() 　run_vehicle(&airplane); // 调用Airplane::run() }

　　此例中，关键的多态接口元素为虚函数run()。由于run_vehicle()的参数为指向基类Vehicle的指针，因而无法在编译期决定使用哪一个版本的run()。在运行期，为了分派函数调用，虚函数被调用的那个对象的完整动态类型将被访问。这样一来，对一个Car对象调用run_vehicle()，实际上将调用Car::run()，而对于Airplane对象而言将调用Airplane::run()。

　　或许动态多态最吸引人之处在于处理异质对象集合的能力：

// dynamic_poly_2.cpp #include ＜iostream＞ #include ＜vector＞ #include "dynamic_poly.h" // run异质vehicles集合 void run_vehicles(const std::vector＜Vehicle*＞& vehicles) { 　for (unsigned int i = 0; i ＜ vehicles.size(); ++i) 　{ 　　vehicles[i]-＞run(); // 根据具体vehicle的类型调用对应的run() 　} } int main() { 　Car car; 　Airplane airplane; 　std::vector＜Vehicle*＞ v; // 异质vehicles集合 　v.push_back(&car); 　v.push_back(&airplane); 　run_vehicles(v); // run不同类型的vehicles }

　　在run_vehicles()中，vehicles[i]-＞run()依据正被迭代的元素的类型而调用不同的成员函数。这从一个侧面体现了面向对象编程风格的优雅。

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