面向对象 - 多态

本文深入探讨了多态的概念,解释了动态类型绑定如何在运行时确定对象的真实类型及调用方法,通过OC语言的具体实例,展示了多态在继承与方法调用中的应用。

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多态就是事物的多种表现形态
在编译的时候编译器只会检查当前类型对应的类中有没有需要调用的方法,在运行时,系统会自动判断对象的真实类型

多态的原理

  • 动态绑定
    • 动态类型能时程序直到执行的时候才确定对象的真实类型
    • 动态类型绑定能使程序直到执行时才确定要对哪个对象调用方法
  • OC不同于传统程序设计语言,它可以在运行时加入新的数据类型和新的程序模块:动态类型识别、动态类型绑定、动态加载
  • id类型:通用对象指针类型,弱类型,编译时不进行具体类型检查

注意点:

在多态中,如果想调用子类特有的方法必须强制类型转换为子类才能调用

例子:

  • 定义一个动物类Animal,然后定义一个猫类Cat,狗类Dog分别继承动物类Animal
  • 分别实例化Cat类和Dog类,对象使用Animal定义

main.h

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Cat.h"
#import "Dog.h"
#import "Animal.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 使用Animal类实例化Cat类
    Animal *cat = [Cat new];

    // cat对象目前是Animal类型,当程序真正执行的时候,会去查看cat的真实类型,然后会先从Cat类中查找是否存在setName方法,如果不存在,在去Cat的父类中去查找
    [cat setName:@"猫"];
    
    Animal *dog = [Dog new];
    [dog setName:@"狗"];
    
    [cat eat:cat];
    [dog eat:dog];
    
    
    return 0;
}

Animal.h

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Animal : NSObject
{
    NSString *_name;
}

- (void)setName:(NSString *)name;

-(void)eat:(Animal *)a;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

Animal.m

#import "Animal.h"

@implementation Animal
-(void)eat:(Animal *)a{
    NSLog(@"给%@喂食物", a->_name);
}

- (void)setName:(NSString *)name{
    _name = name;
}
@end

Dog.h

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Animal.h"

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Dog : Animal

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

Dog.m

#import "Dog.h"

@implementation Dog

@end

Cat.h


#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Animal.h"


NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Cat : Animal

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

Cat.m

#import "Cat.h"

@implementation Cat

@end

### 面向对象编程中的多态概念解释 多态是指方法或对象能够表现出多种形式的能力,这是面向对象编程的第三大特性[^1]。它允许程序在不同情况下执行不同的行为,增强了灵活性和扩展性。 #### 多态的具体表现形式 多态可以分为两种主要类型: - **编译时多态(静态多态)** - 主要通过函数重载实现,在编译阶段就决定了具体调用的方法版本[^2]。 - **运行时多态(动态多态)** - 通常由子类覆盖父类的方法来达成,具体的实现取决于实例的实际类型,只有到运行时刻才能确定。 #### 示例说明 下面是一个展示Java中多态特性的简单例子,其中包含了方法重写以及向上转型的概念: ```java // 定义一个基类 Animal class Animal { public void makeSound() { System.out.println("Some generic animal sound"); } } // 创建 Dog 类作为 Animal 的子类并重写了 makeSound 方法 class Dog extends Animal { @Override public void makeSound() { System.out.println("Bark!"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { // 向上转型:将子类的对象赋给超类类型的变量 Animal myDog = new Dog(); // 调用的是 Dog 中被重写的 makeSound 方法 myDog.makeSound(); // 输出 "Bark!" } } ``` 在这个例子中,`myDog` 是 `Animal` 类型的一个引用,但它指向了一个 `Dog` 对象。当调用 `makeSound()` 方法时,实际上执行的是 `Dog` 类里定义的行为而不是 `Animal` 类里的默认行为,这体现了运行时多态的特点。
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