C++ DAY06 c++多态

简介

一个事物的多种形态 , 简称多态

物的多态

同一个人在不同人面前展现是不同的

如 :

在我面前

在对象面前

在朋友面前

在父母面前

事的多态

吃饭

中国人筷子熟食

美国人刀叉 7 分熟

日本人筷子生食

印度人手

睡觉

中国人床上

日本人榻榻米

侧卧

平躺

趴着

上行与下行

上行

子类转父类

语法

父类名 * 父类对象指针 = 子类对象指针 ;

父类名& 父类对象名 = 子类对象 ;

注意 :

无风险, 无需强转

下行

父类转换为子类

语法

子类名 * 子类对象指针 = ( 子类名 *) 父类对象指针 ;

子类名& 子类对象 = ( 子类名 &) 父类对象 ;

注意 :

有风险, 需强转

重写

重载

同一作用域下, 函数名形同相同 ,形参列表不同

重定义

函数继承时，继承关系中,函数名相同即可

重写

继承关系中,返回值类型相同,函数名形同,形参列表相同,函数体不同

c++多态分类

静态多态 ( 早绑定 , 静态联编 )

概念:在编译阶段就确定函数的入口地址.

又名: 静态联编 , 早绑定

如: 函数重载 , 运算符重载 , 重定义等

动态多态 ( 晚绑定 , 动态联编 )

概念: 在运行阶段确定程序入口地址

又名: 动态联编 , 晚绑定

如: 虚函数 , 重写

引入

要求 : 设计一个函数 , 根据传入的对象调用重写的方式

代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:void test01(){cout << "动物test01" << endl;}
};
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}
};
class Cat:public Anim{
public:void test01(){cout << "猫类test01" << endl;}
};
void method01(Anim& a)
{
a.test01();
}
int main(int argc, char *argv[])
{Dog d;Cat c;method01(d);method01(c);return 0;
}

运行结果

原因

父类指针只能操作子类空间中的父类部分。

虚函数

概念

virtual修饰的成员函数 , 就是虚函数

语法

virtual 返回值类型函数名 ( 形参列表 )

{

方法体

}

特点

当子类转换为父类后

使用该父类调用使用 virtual 修饰的函数 , 调用的是子类重写后的

使用该父类调用普通函数 , 调用的是父类的该函数

补充概念

重写 : 在继承关系中 , 子类方法与父类方法 , 返回值类型一致 , 函数名相同 , 形参列表相同

注意 : 子类重写父类虚函数 , 子类该函数默认为虚函数

代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:virtual void test01(){cout << "动物test01" << endl;}
};
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}
};
class Cat:public Anim{
public:void test01(){cout << "猫类test01" << endl;}
};
void method01(Anim& a)
{a.test01();
}
int main(int argc, char *argv[])
{Dog d;Cat c;method01(d);method01(c);return 0;
}

动态绑定条件（重要）

有继承，子类重写父类的虚函数，父类指针或引用指向子类空间。父类指针或引用才能调用子类重写的虚函数。

错误演示

B b;

//此时会调用父类的拷贝构造 , 会产生一个新的父类对象 , 该父类对象 a 与子类对象b是两个独立空间，所以此时使用a 对象调用 test01 依据会执行父类的 test01 函数

//A a = b;

A& a = b;

a.test01();

动态绑定原理（重要）

父类有虚函数，产生虚函数指针指向虚函数表，表中纪录的是父类的虚函数地址。

如果子类继承父类，那么子类会继承父类的虚函数指针以及虚函数表。

如果子类重写父类的虚函数，会将将虚函数表纪录的入口地址修改成子类重写的函数入口地址。

这时父类指针指向子类空间，父类指针调用虚函数就间接调用子类重写的虚函数。

纯虚函数

概念

父类的虚函数没有函数体

语法

virtual 返回值类型函数名(形参列表) = 0;

示例

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:
//纯虚函数virtual void test01() = 0;
};
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}
};
class Cat:public Anim{
public:void test01(){cout << "猫类test01" << endl;}
};
void method01(Anim& a)
{a.test01();
}
int main(int argc, char *argv[])
{Dog d;Cat c;method01(d);method01(c);return 0;
}

注意

纯虚函数所在的类不能直接创建对象 , 这种类被称为抽象类

子类继承与抽象类 , 要么重写父类提供的所有纯虚函数 , 要么自己也是抽象类

虚析函数

引入

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:virtual void test01() = 0;Anim(){cout << "父类构造" << endl;}~Anim(){cout << "父类析构" << endl;}
};
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}Dog(){cout << "子类Dog构造" << endl;}~Dog(){cout << "子类Dog析构" << endl;}
};
int main(int argc, char *argv[])
{Dog *d = new Dog();Anim *a = d;delete a;return 0;
}

结果

问题: 没有子类析构函数调用

解决方案: 将父类的析构函数设置成虚析构

语法

virtual ~ 析构函数 ()

{

}

代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:virtual void test01() = 0;Anim(){cout << "父类构造" << endl;}virtual ~Anim(){cout << "父类析构" << endl;}
};
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}Dog(){cout << "子类Dog构造" << endl;}~Dog(){cout << "子类Dog析构" << endl;}
};
int main(int argc, char *argv[])
{Dog *d = new Dog();Anim *a = d;delete a;return 0;
}

结果：

纯虚析构（了解）

语法

virtual 析构函数名 () = 0;

注意

需要在类外实现析构函数

如

#include <iostream>
using namespace std;
class Anim{
public:virtual void test01() = 0;Anim(){cout << "父类构造" << endl;}virtual ~Anim() = 0;
};
Anim::~Anim()
{cout << "父类析构" << endl;
}
class Dog:public Anim{
public:void test01(){cout << "狗类test01" << endl;}Dog(){cout << "子类Dog构造" << endl;}~Dog(){cout << "子类Dog析构" << endl;}
};
int main(int argc, char *argv[])
{Dog *d = new Dog();Anim *a = d;delete a;return 0;
}

结果