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C++ 函数的泛型编程：泛型编程与多态的区别？

王林

发布： 2024-09-19 11:09:02

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c++ 函数的泛型编程：泛型编程与多态的区别？

C++ 函数的泛型编程：泛型编程与多态的区别

泛型编程是一种编程范式，它允许创建可用于任何类型数据的函数或类。它通过使用模板来实现，模板是允许编译器为不同的数据类型生成函数或类代码的代码模式。

多态是一种编程技术，它允许类中定义的方法在不同的子类中具有不同的实现。它通过继承和覆盖来实现，继承允许子类从父类获取方法，而覆盖允许子类重新实现父类中的方法。

泛型编程与多态的区别

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泛型编程与多态的区别在于：

目标：泛型编程的目标是创建适用于任何类型数据的可重用代码，而多态的目标是创建可根据对象类型提供特定实现的可扩展代码。
实现：泛型编程通过模板实现，而多态通过继承和覆盖实现。
效率：泛型代码通常比多态代码效率更高，因为泛型代码在编译时生成特定类型的数据代码，而多态代码在运行时确定对象类型。
可扩展性：多态代码的可扩展性更高，因为可以轻松地添加新类以提供特定行为，而泛型代码通常需要更新以支持新类型的数据。

实战案例

以下是一个泛型函数的示例，它可用于查找给定数组中的最大元素：

template<typename T>
T findMax(T* arr, int n) {
  T max = arr[0];
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    if (arr[i] > max) {
      max = arr[i];
    }
  }  
  return max;
}

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这个函数可以使用任何类型的数组，因为模板参数 T 允许函数使用不同的数据类型。

以下是一个利用继承和覆盖实现多态性类的示例：

class Shape {
public:
  virtual double getArea() = 0;  // 纯虚函数
};

class Square : public Shape {
public:
  double side;
  
  Square(double side) : side(side) {}
  
  double getArea() override {
    return side * side;
  }
};

class Circle : public Shape {
public:
  double radius;
  
  Circle(double radius) : radius(radius) {}
  
  double getArea() override {
    return 3.14159 * radius * radius;
  }
};

int main() {
  Shape* shapes[] = {new Square(5.0), new Circle(3.0)};
  
  for (Shape* shape : shapes) {
    cout << "Area: " << shape->getArea() << endl;
  }  

  return 0;
}

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在这个示例中，Shape 类是一个抽象基类，为子类定义了一个纯虚函数 getArea()。子类 Square 和 Circle 提供了 getArea() 方法的具体实现。主函数创建一个 Shape 指针数组，指向 Square 和 Circle 对象，并打印每个对象的面积。

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