多态的实现原理

什么是多态，多态的实现⽅法是什么？

⼀、什么是多态？

⽤⼀句话概括：事物在运⾏过程中存在不同的状态。先以教科书举例说明，下⽂再举⼀个花⽊兰替⽗从军的例⼦加以解释和说明，多态的存

在有三个前提：

1、需要有继承关系

2、⼦类重写⽗类的⽅法

3、⽗类引⽤指向⼦对，

但是，其中⼜有很多细节需要注意。⾸先我们定义两个类，⼀个⽗类Animal，⼀个⼦类Cat

⽗类Animal：

1 package com.wangjun.ThinkingInJava.java_14.another;

2

3 public class Animal {

4 int num=10;

5 static int age=20;

6 public void eat(){

7 System.out.println("动物吃饭");

8 }

9 public static void sleep(){

10 System.out.println("动物在睡觉");

11 }

12 public void run(){

13 System.out.println("动物在奔跑");

14 }

15

16 }

⼦类Cat

1 package com.wangjun.ThinkingInJava.java_14.another;

2

3 public class Cat extends Animal {

4 int num=80;

5 static int age=90;

6 String name="tomCat";

7 public void eat(){

8 System.out.println("猫吃饭");

9 }

10 public static void sleep(){

11 System.out.println("猫在睡觉");

12 }

13 public void catchMouse(){

14 System.out.println("猫在抓⽼⿏");

龙源期刊网

OpenVX与三维渲染在多态GPU上的并行实现

作者：延酉玫等

来源：《计算机应用》2015年第01期

摘要：针对图像处理与机器视觉以及三维图形渲染等所具有的大规模并行处理特征，通过充分利用面向图形图像处理的多态阵列架构（PAAG）处理器的可编程性以及灵活的并行处理方式，采用操作级并行与数据级并行相结合的并行化设计方法，实现了OpenVX中Kernel函数以及3D图形渲染。实验结果表明，在OpenVX标准图像处理Kernel函数以及图形渲染的并行实现中，采用PAAG处理器中的多指令多数据（MIMD）并行处理方式可以获得斜率为1的线性加速比，比传统图形处理器（GPU）中单指令多数据（SIMD）并行处理方式所得到的斜率值小于1的非线性加速比效率更高。

关键词：多态阵列机；仿真；OpenVX；操作并行；数据并行

中图分类号： TP302； TP311

文献标志码：A

0 引言

数字图像处理与机器视觉是诸多计算机应用领域中一个十分活跃的分支，在军事、医学、地质勘探、多媒体应用等领域有广泛的应用。近年来，图像处理与计算视觉在算法、系统结构及应用上都取得了长足的进展[1]。但是，图像处理与机器视觉依然面临着许多挑战性的问题。提高计算速度就是一个重大的挑战，这是由图像数据的特点和机器视觉算法的复杂性引起的。并行计算是提高处理速度的有效手段之一[2]。最近，建立著名的OpenGL图形标准的Khronos组织又建立机器视觉处理的基本层标准OpenVX[3]。该标准将会对机器视觉的硬件支持产生很大的影响。

本文采用自主设计新型的面向图形图像处理的多态阵列架构（Polymorphic Array

Architecture for Graphics and image processing， PAAG）[4]处理器为平台，该处理器是为图形渲染、图像处理和机器视觉等应用而设计的，能够把4种并行计算模式有机地集合起来，在阵列机上来实现。本文通过对OpenVX标准中图像处理Kernel算法进行研究，设计出适应于PAAG多态阵列处理器的并行算法，并且在PAAG平台上实现了这些性能良好的算法。

C++如何实现多态

1. 什么是多态

多态是C++中的⼀个重要的基础，⾯向对象编程语⾔中，接⼝的多种不同的实现⽅式即为多态。2. 多态带来的好处

多态带来两个明显的好处：⼀是不⽤记⼤量的函数名了，⼆是它会依据调⽤时的上下⽂来确定实现。确定实现的过程由C++本⾝完成另外还

有⼀个不明显但却很重要的好处是：带来了⾯向对象的编程。3. C++中实现多态的⽅式

多态分为静态多态和动态多态。静态多态是通过重载和模板技术实现，在编译的时候确定。动态多态通过虚函数和继承关系来实现，执⾏动

态绑定，在运⾏的时候确定。C++中共有三种实现多态的⽅式。。第⼀种是函数重载；第⼆种是模板函数；第三种是虚函数(函数覆盖)。

4. 细说⽤函数重载实现的多态

函数重载是这样⼀种机制：允许有不同参数的函数有相同的名字。

具体⼀点讲就是：假如有如下三个函数：void test(int arg){} //函数1

void test(char arg){} //函数2

void test(int arg1,int arg2){} //函数3

如果在C中编译，将会得到⼀个名字冲突的错误⽽不能编译通过。在C++中这样做是合法的。可是当我们调⽤test的时候到底是会调⽤上⾯三

个函数中的哪⼀个呢？这要依据你在调⽤时给的出的参数来决定。如下： test(5); //调⽤函数1

test('c');//调⽤函数2

test(4,5); //调⽤函数3

C++是如何做到这⼀点的呢？原来聪明的C++编译器在编译的时候悄悄的在我们的函数名上根据函数的参数的不同做了⼀些不同的记号。具

体说如下：void test(int arg) //被标记为　‘test有⼀个int型参数’

void test(char arg) //被标记为　‘test有⼀个char型的参数’

void test(int arg1,int arg2) //被标记为　‘test第⼀个参数是int型，第⼆个参数为int型’

实现多态的⽅法三——接⼝

1、什么是接⼝（接⼝的定义）？

接⼝包含或可以实现的⼀组相关功能的定义。

例如，使⽤接⼝可以在类中包括来⾃多个源的⾏为。 该功能在 C# 中⼗分重要，因为该语⾔不⽀持类的多重继承。 此外，如果要模拟结构的继承，也必须使⽤接⼝，因为它们⽆法实际从另⼀个结构或类继承。

——《》

换⾔之：

接⼝描述的是可属于任何类或结构的⼀组相关功能，它可能被多个类实现的公共部分的成员集。 接⼝使⽤interface 关键字进⾏定义，可由⽅法、属性、事件、索引器或这四种成员类型的任意组合构成。

2、接⼝的作⽤（存在的意义）？

接⼝确定了类之间应该怎样交互的显⽰定义。接⼝中的⽅法⽤来定义对象之间通信的契约，或者说制定了⼀系列规范。

3、接⼝的特征

接⼝⽤于描述⼀组类的公共⽅法/公共属性. 它不实现任何的⽅法或属性，只是告诉继承它的类，⾄少要实现哪些功能,继承它的类可以

增加⾃⼰的⽅法.

使⽤接⼝可以使继承它的类: 命名统⼀/规范,易于维护.

提供永远的接⼝。 当类增加时，现有接⼝⽅法能够满⾜继承类中的⼤多数⽅法，没必要重新给新类设计⼀组⽅法，也节省了代码，提

⾼了开发效率.

接⼝⾃⾝可从多个接⼝继承，类和结构可继承多个接⼝，但接⼝不能继承类。