Słowo polimorfizm oznacza posiadanie wielu form. W prostych słowach możemy zdefiniować polimorfizm jako zdolność komunikatu do wyświetlania w więcej niż jednej formie. Prawdziwym przykładem polimorfizmu jest osoba, która jednocześnie może mieć różne cechy. Mężczyzna jest jednocześnie ojcem, mężem i pracownikiem. Zatem ta sama osoba zachowuje się inaczej w różnych sytuacjach. Nazywa się to polimorfizmem. Polimorfizm jest uważany za jedną z ważnych cech programowania obiektowego.
Rodzaje polimorfizmu
- Polimorfizm w czasie kompilacji
- Polimorfizm środowiska wykonawczego
Rodzaje polimorfizmu
1. Polimorfizm w czasie kompilacji
Ten typ polimorfizmu osiąga się poprzez przeciążenie funkcji lub przeciążenie operatora.
A. Przeciążenie funkcji
Gdy istnieje wiele funkcji o tej samej nazwie, ale różnych parametrach, wówczas mówi się, że funkcje te są przeciążony, dlatego nazywa się to przeciążaniem funkcji. Funkcje mogą być przeciążane przez zmiana liczby argumentów albo i zmiana rodzaju argumentów . Mówiąc najprościej, jest to cecha programowania obiektowego zapewniająca wiele funkcji o tej samej nazwie, ale różnych parametrach, gdy wiele zadań jest wymienionych pod jedną nazwą funkcji. Istnieją pewne zasady przeciążania funkcji, których należy przestrzegać podczas przeciążania funkcji.
Poniżej znajduje się program C++ pokazujący przeciążanie funkcji lub polimorfizm w czasie kompilacji:
C++
// C++ program to demonstrate> // function overloading or> // Compile-time Polymorphism> #include> using> namespace> std;> class> Geeks {> public>:> >// Function with 1 int parameter> >void> func(>int> x)> >{> >cout <<>'value of x is '> << x << endl;> >}> >// Function with same name but> >// 1 double parameter> >void> func(>double> x)> >{> >cout <<>'value of x is '> << x << endl;> >}> >// Function with same name and> >// 2 int parameters> >void> func(>int> x,>int> y)> >{> >cout <<>'value of x and y is '> << x <<>', '> << y> ><< endl;> >}> };> // Driver code> int> main()> {> >Geeks obj1;> >// Function being called depends> >// on the parameters passed> >// func() is called with int value> >obj1.func(7);> >// func() is called with double value> >obj1.func(9.132);> >// func() is called with 2 int values> >obj1.func(85, 64);> >return> 0;> }> |
>
postorderowe przechodzenie drzewa binarnego
>Wyjście
value of x is 7 value of x is 9.132 value of x and y is 85, 64>
Wyjaśnienie: W powyższym przykładzie pojedyncza funkcja o nazwie funkcja funkcja() zachowuje się inaczej w trzech różnych sytuacjach, co jest właściwością polimorfizmu. Aby dowiedzieć się więcej na ten temat, możesz zapoznać się z artykułem – Przeciążanie funkcji w C++ .
B. Przeciążenie operatora
C++ ma możliwość nadawania operatorom specjalnego znaczenia dla typu danych. Zdolność ta nazywana jest przeciążaniem operatora. Na przykład możemy użyć operatora dodawania (+) dla klasy string, aby połączyć dwa ciągi. Wiemy, że zadaniem tego operatora jest dodanie dwóch operandów. Zatem pojedynczy operator „+” umieszczony pomiędzy operandami całkowitymi dodaje je, a umieszczony pomiędzy operandami łańcuchowymi łączy je.
Poniżej znajduje się program C++ demonstrujący przeciążenie operatora:
CPP
porównanie ciągów C#
// C++ program to demonstrate> // Operator Overloading or> // Compile-Time Polymorphism> #include> using> namespace> std;> class> Complex {> private>:> >int> real, imag;> public>:> >Complex(>int> r = 0,>int> i = 0)> >{> >real = r;> >imag = i;> >}> >// This is automatically called> >// when '+' is used with between> >// two Complex objects> >Complex operator+(Complex>const>& obj)> >{> >Complex res;> >res.real = real + obj.real;> >res.imag = imag + obj.imag;> >return> res;> >}> >void> print() { cout << real <<>' + i'> << imag << endl; }> };> // Driver code> int> main()> {> >Complex c1(10, 5), c2(2, 4);> >// An example call to 'operator+'> >Complex c3 = c1 + c2;> >c3.print();> }> |
>
>Wyjście
12 + i9>
Wyjaśnienie: W powyższym przykładzie operator „+” jest przeciążony. Zwykle ten operator służy do dodawania dwóch liczb (liczb całkowitych lub zmiennoprzecinkowych), ale w tym przypadku operator ma na celu wykonanie dodania dwóch liczb urojonych lub zespolonych. Aby dowiedzieć się więcej na ten temat, zapoznaj się z artykułem – Przeciążenie operatora .
2. Polimorfizm środowiska wykonawczego
Ten typ polimorfizmu osiąga się poprzez Zastąpienie funkcji . Późne wiązanie i dynamiczny polimorfizm to inne nazwy polimorfizmu w czasie wykonywania. Wywołanie funkcji jest rozwiązywane w czasie wykonywania in polimorfizm czasu wykonywania . W przeciwieństwie do tego, w przypadku polimorfizmu czasu kompilacji, kompilator określa, które wywołanie funkcji ma zostać powiązane z obiektem, po wywnioskowaniu tego w czasie wykonywania.
A. Zastąpienie funkcji
Zastąpienie funkcji występuje, gdy klasa pochodna ma definicję jednej z funkcji składowych klasy bazowej. Mówi się, że ta funkcja podstawowa została przesłonięta.
Funkcja przesłaniająca Wyjaśnienie
Polimorfizm środowiska wykonawczego ze składnikami danych
Elementy członkowskie danych w języku C++ nie mogą osiągnąć polimorfizmu środowiska wykonawczego. Zobaczmy przykład, w którym uzyskujemy dostęp do pola poprzez zmienną referencyjną klasy nadrzędnej, która odwołuje się do instancji klasy pochodnej.
np zera
C++
// C++ program for function overriding with data members> #include> using> namespace> std;> // base class declaration.> class> Animal {> public>:> >string color =>'Black'>;> };> // inheriting Animal class.> class> Dog :>public> Animal {> public>:> >string color =>'Grey'>;> };> // Driver code> int> main(>void>)> {> >Animal d = Dog();>// accessing the field by reference> >// variable which refers to derived> >cout << d.color;> }> |
>
>Wyjście
porównaj z metodą Java
Black>
Widzimy, że odwołanie do klasy nadrzędnej zawsze będzie odnosić się do elementu danych klasy nadrzędnej.
B. Funkcja wirtualna
A funkcja wirtualna jest funkcją członkowską zadeklarowaną w klasie bazowej przy użyciu słowa kluczowego virtual i ponownie zdefiniowaną (przesłoniętą) w klasie pochodnej.
Kilka kluczowych punktów na temat funkcji wirtualnych:
- Funkcje wirtualne mają charakter dynamiczny.
- Definiuje się je poprzez wstawienie słowa kluczowego wirtualny wewnątrz klasy bazowej i zawsze są deklarowane z klasą bazową i zastępowane w klasie podrzędnej
- Funkcja wirtualna jest wywoływana w czasie wykonywania
Poniżej znajduje się program C++ demonstrujący funkcję wirtualną:
C++
// C++ Program to demonstrate> // the Virtual Function> #include> using> namespace> std;> // Declaring a Base class> class> GFG_Base {> public>:> >// virtual function> >virtual> void> display()> >{> >cout <<>'Called virtual Base Class function'> ><<>'
'>;> >}> >void> print()> >{> >cout <<>'Called GFG_Base print function'> ><<>'
'>;> >}> };> // Declaring a Child Class> class> GFG_Child :>public> GFG_Base {> public>:> >void> display()> >{> >cout <<>'Called GFG_Child Display Function'> ><<>'
'>;> >}> >void> print()> >{> >cout <<>'Called GFG_Child print Function'> ><<>'
'>;> >}> };> // Driver code> int> main()> {> >// Create a reference of class GFG_Base> >GFG_Base* base;> >GFG_Child child;> >base = &child;> >// This will call the virtual function> >base->GFG_Base::display();> >// this will call the non-virtual function> >base->drukuj();> }> |
>
>Wyjście
Called virtual Base Class function Called GFG_Base print function>
Przykład 2:
C++
algorytm dla bfs
// C++ program for virtual function overriding> #include> using> namespace> std;> class> base {> public>:> >virtual> void> print()> >{> >cout <<>'print base class'> << endl;> >}> >void> show() { cout <<>'show base class'> << endl; }> };> class> derived :>public> base {> public>:> >// print () is already virtual function in> >// derived class, we could also declared as> >// virtual void print () explicitly> >void> print() { cout <<>'print derived class'> << endl; }> >void> show() { cout <<>'show derived class'> << endl; }> };> // Driver code> int> main()> {> >base* bptr;> >derived d;> >bptr = &d;> >// Virtual function, binded at> >// runtime (Runtime polymorphism)> >bptr->drukuj();> >// Non-virtual function, binded> >// at compile time> >bptr->pokaż();> >return> 0;> }> |
>
>Wyjście
print derived class show base class>