多态和虚方法调用

本文介绍了多态的概念,包括编译时的多态如函数重载,以及运行时多态,特别是动态绑定和虚方法调用。多态通过子类覆盖父类方法实现,增强了程序的抽象性和简洁性。同时,文章提到了非final方法的动态绑定特性,以及static、private方法与虚方法的区别,final修饰的函数不能被覆盖,因此不会参与虚方法调用。

多态:

1.编译时的多态

   函数重载

2. 运行时多态

  1.覆盖 子类override父类的方法

  2.动态绑定(dynamic binding) - - 虚方法调用(virtual method invoking)父类引用指向子类对象。

多态大大地提高了程序的抽象程度和简洁性。

面向对象的三大特性:封装,继承和多态。(哈哈 )

所有非final方法都会自动地进行动态绑定(因为被final修饰的函数不能被重写。。)

public class Shape {
     void draw(){
    	 System.out.println("Shape drawing");
     }
     public static void doStuff(Shape s){ /*s可以指向其所有的子类对象实例 */
    	 s.draw();
     }
     public static void main(String[] args) {
		Circle circle = new Circle();
		Triangle triangle = new Triangle(); 
		doStuff(circle); /* result: Draw Circle*/
		doStuff(triangle); /* result draw triangles */
	}
}
public class Circle extends Shape{
	@Override
	void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("Draw Circle");
	}  
}
public class Triangle extends Shape{
	@Override
	void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("draw triangles");
	}
}
instance of 判断是不是某个类型 返回bool类型 是它的子类型也返回true

public class InstanceOf {
	public static void main(String[] args) {
		Object[] things = new Object[3];
		things[0] = new Integer(4);
		things[1] = new Double(3.14);
		things[2] = new String("2.09");
		double s = 0;
		for (int i = 0; i < things.length; i++) {
			if (things[i] instanceof Integer) {
				s += ((Integer) things[i]).intValue();
			} else if (things[i] instanceof Double) {
				s += ((Double) things[i]).doubleValue();
			}
		}
		System.out.println(s);
	}
}

Java中,普通的方法是虚方法。

但static,private 不是虚方法调用 static,private 与虚方法编译后的指令时不同的

static 以声明的类型为准 与实例无关

private子类看不见 也不会被虚化

final修饰的函数也不能被虚化 因为子类不能覆盖

public class Shape {
     static void draw(){
    	 System.out.println("Shape drawing");
     }
     public static void doStuff(Shape s){
    	 s.draw(); /* 由于draw方法是static的  所以只和 s的声明有关 s的声明为Shape 故输出Shape类中的draw方法*/
     }
     public static void main(String[] args) {
		Circle circle = new Circle();
		Triangle triangle = new Triangle();
		doStuff(circle); /*result: Shape drawing*/
		doStuff(triangle);/*result: Shape drawing*/
	}
}
public class Circle extends Shape{
	static void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("Draw Circle");
	}  
}
public class Triangle extends Shape{
	static void draw() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("draw triangles");
	}
}



### SystemVerilog 中的多态虚方法 #### 多态性的概念 多态性允许同一个操作具有多种不同的行为,具体取决于对象的实际类型。在面向对象编程中,这通常通过继承层次结构中的虚方法实现。当父类的对象指向不同的子类实例时,调用相同名称的方法会表现出不同的行为[^1]。 #### 虚方法的作用 虚方法是在类定义时通过`virtual`关键字声明的方法。这种机制支持动态绑定,即程序运行期间根据实际对象类型决定要调用的具体方法版本。这意味着即使使用的是基类指针或引用,也可以调用派生类中覆盖的方法[^2]。 #### 实现细节 为了使父类句柄能够正确地调用子类中的重写方法,在父类的方法定义前需加上`virtual`关键字。这样做的目的是让编译器知道该成员函数可能被其衍生类重新定义,并应在运行期而非编译期解析具体的实现[^3]。 ```systemverilog class Base; virtual function void display(); $display("Base class"); endfunction endclass : Base class Derived extends Base; function new(); super.new(); endfunction // Override the base method with 'virtual' keyword to maintain polymorphism. virtual function void display(); $display("Derived class"); endfunction endclass : Derived ``` 上述代码展示了如何创建一个多态环境:先在一个基础类里声明了一个虚拟显示函数,接着在其派生类内对该函数进行了覆写。注意这里两个地方都用了`virtual`修饰符以保持一致性[^4]。 #### 静态与动态绑定的区别 静态绑定意味着链接过程发生在编译时期,而动态绑定则推迟到了执行时刻才完成。后者正是由虚方法所提供的特性之一,它确保了即便我们只有基类型的引用/指针,也依然能访问到最合适的派生类功能实现。
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