清华大学出版社《C++面向对象编程》:多态与运算符重载详解

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本资源是一份关于C++语言程序设计的课程讲义,由清华大学郑莉教授提供,主要聚焦于面向对象程序设计中的核心概念——多态性。课程内容包括以下几个关键部分: 1. 第八章多态性:介绍了多态性在面向对象编程中的重要性,它允许相同的消息在不同类型的对象上产生不同的行为。多态性的实现方式包括函数重载和运算符重载。 2. 运算符重载:着重讲解了如何为C++中的预定义运算符赋予新的含义,使之能够处理自定义类型,如类的实例。例如,通过重载`+`和`-`运算符,实现复数的加减运算。重载规则强调了只能针对特定运算符进行,且需遵循优先级和结合性等原有规则。 3. 虚函数与纯虚函数:区分了这两者的概念,虚函数可以在基类指针或引用上调用子类的版本,而纯虚函数则是没有具体实现的函数,用来定义接口,子类必须实现这些函数。 4. 抽象类:讨论了抽象类的存在,它包含至少一个纯虚函数,作为其他类的基类,使得它们成为接口,用于实现多态性。 5. 问题举例:通过复数类`complex`的实例,展示了如何运用运算符重载进行复数的加减运算。 6. 运算符重载的实质与实现机制:解释了为什么需要重载运算符,以及其实现方式,即通过将运算表达式转化为对运算符函数的调用。 7. 运算符重载的规则与限制:列举了运算符重载的具体规则,如不能改变运算符的基本性质,至少有一个操作数需为自定义类型,并区分了重载为成员函数和友元函数的两种形式。 通过这份讲义,学习者能够深入理解C++中的多态性和运算符重载技术,这对于编写灵活、可扩展的面向对象代码至关重要。