2022-06-20 08:48:29

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编程语言类型论中,多态(英语:polymorphism)指为不同数据类型的实体提供统一的接口。 多态类型(英语:polymorphic type)可以将自身所支持的操作套用到其它类型的值上。

基本信息

  • 中文名称

    多态

  • 外文名称

    Polymorphism

  • 类型

    概念

  • 解释

    多种状态

折叠 编辑本段 简介

编程语言类型论中,多态(英语:polymorphism)指为不同数据类型的实体提供统一的接口。多态类型(英语:polymorphic type)可以将自身所支持的操作套用到其它类型的值上。

计算机程序运行时,相同的消息可能会送给多个不同的类别之对象,而系统可依据对象所属类别,引发对应类别的方法,而有不同的行为。简单来说,所谓多态意指相同的消息给予不同的对象会引发不同的动作。

多态也可定义为"一种将不同的特殊行为和单个泛化记号相关联的能力"。

多态可分为变量多态与函数多态。变量多态是指:基类型的变量(对于C++是引用或指针)可以被赋值基类型对象,也可以被赋值派生类型的对象。函数多态是指,相同的函数调用界面(函数名与实参表),传送给一个对象变量,可以有不同的行为,这视该对象变量所指向的对象类型而定。因此,变量多态是函数多态的基础。

多态还可分为:

动态多态(dynamic polymorphism):通过类继承机制和虚函数机制生效于运行期。可以优雅地处理异质对象集合,只要其共同的基类定义了虚函数的接口。也被称为子类型多态(Subtype polymorphism)或包含多态(inclusion polymorphism)。在面向对象程序设计中,这被直接称为多态

静态多态(static polymorphism):模板也允许将不同的特殊行为和单个泛化记号相关联,由于这种关联处理于编译期而非运行期,因此被称为"静态"。可以用来实现类型安全、运行高效的同质对象集合操作。C++STL不采用动态多态来实现就是个例子。

函数重载(Function Overloading)

运算符重载(Operator Overloading)

带变量的宏多态(macro polymorphism)

非参数化多态或译作特设多态(Ad-hoc polymorphism):

参数化多态(Parametric polymorphism):把类型作为参数的多态。在面向对象程序设计中,这被称作泛型编程

对于C++语言,带变量的宏和函数重载(function overload)机制也允许将不同的特殊行为和单个泛化记号相关联。然而,习惯上并不将这种函数多态(function polymorphism)、宏多态(macro polymorphism)展现出来的行为称为多态(或静态多态),否则就连C语言也具有宏多态了。谈及多态时,默认就是指动态多态,而静态多态则是指基于模板的多态。

折叠 编辑本段 发展历史

1967 年,英国计算机科学家克里斯托弗·斯特雷奇在他的讲义合集《编程语言中的基础概念》中,首次提出了特设多态和参数多态的概念。

1985 年,彼得·瓦格纳和卢卡·卡代利在论文中引入了术语"蕴含多态"(英语:inclusion polymorphism)来为子类型和继承 (计算机科学)建模。。不过子类型和继承本身在 1967 年就已经在Simula有对应的实现。

折叠 编辑本段 例子

比如有动物(Animal)之类别(Class),而且由动物继承出类别鸡(Chicken)和类别狗(Dog),并对同一源自类别动物(父类)之一消息有不同的响应,如类别动物有"叫()"之动作,而类别鸡会"啼叫()",类别狗则会"吠叫()",则称之为多态。

折叠 编辑本段 参见

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