赞
踩
多态的基本概念
多态是C++面向对象三大特性之一
多态分为两类
静态多态和动态多态区别:
虚函数表存放的是虚函数的入口地址,当子类重写了虚函数后,子类会把继承于父类的虚函数表进行覆盖,所以当用父类指针或引用指向子类对象的时候,由于本身还是子类,所以当调用公共接口时,它会从子类去找确切的值。
下面通过案例进行讲解多态
class Animal { public: //Speak函数就是虚函数 //函数前面加上virtual关键字,变成虚函数,那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了。 virtual void speak() { cout << "动物在说话" << endl; } }; class Cat :public Animal //加不加virtual关键字都可以 { public: void speak() { cout << "小猫在说话" << endl; } }; class Dog :public Animal //加不加virtual关键字都可以 { public: void speak() { cout << "小狗在说话" << endl; } }; //我们希望传入什么对象,那么就调用什么对象的函数,比如想传猫就调用猫对象,想传狗,就调用狗的对象 //如果函数地址在编译阶段就能确定,那么静态联编 //如果函数地址在运行阶段才能确定,就是动态联编 void DoSpeak(Animal & animal) { animal.speak(); } // //多态满足条件: //1、有继承关系 //2、子类重写父类中的虚函数 //多态使用: //父类指针或引用指向子类对象 void test01() { Cat cat; DoSpeak(cat); Dog dog; DoSpeak(dog); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
总结:
多态满足条件
多态使用条件
重写:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写
下面通过普通类型和多态来写一个计算器来比较:
//多态的优点 #include <iostream> using namespace std; //普通实现 class calculator { public: int getResult(string oper) { if (oper == "+") { return m_num1 + m_num2; } else if (oper == "-") { return m_num1 - m_num2; } else if (oper == "*") { return m_num1 * m_num2; } 如果要提供新的运算,需要修改源码,比如要添加除法 } public: int m_num1; int m_num2; }; void test01() { //普通实现测试 calculator c; //实例化对象 c.m_num1 = 10; c.m_num2 = 20; cout << c.m_num1 << "+" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("+") << endl; cout << c.m_num1 << "-" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("-") << endl; cout << c.m_num1 << "*" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("*") << endl; } // 多态实现 class AbstractCalculator { public: virtual int getResult() //虚函数 { return 0; } int m_Num1; int m_Num2; }; //加法计算器 class AddCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 + m_Num2; } }; //减法计算器 class SubCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 - m_Num2; } }; //乘法计算器 class MulCalculator :public AbstractCalculator { public: int getResult() { return m_Num1 * m_Num2; } }; void test02() { //创建加法计算器 //new AddCalculator 相当于创建了一个加法计算器对象 AbstractCalculator *p = new AddCalculator; //创建一个父类的指针指向子类对象 p->m_Num1 = 10; p->m_Num2 = 10; cout << p->m_Num1 <<" + " << p->m_Num2 << "=" << p->getResult() << endl; delete p; //由于是new创建出来的,所以是堆区,用完后需要程序员自己手动释放 //创建减法计算器 p = new SubCalculator; //由于前面已经创建了堆区,delete只是将数据释放,所以父类指针仍然指向子类对象 p->m_Num1 = 10; p->m_Num2 = 10; cout << p->m_Num1 << " - " << p->m_Num2 << " = " << p->getResult() << endl; delete p; //创建乘法计算器 p = new MulCalculator; p->m_Num1 = 10; p->m_Num2 = 10; cout << p->m_Num1 << " - " << p->m_Num2 << " = " << p->getResult() << endl; delete p; }; int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; } 输出: 10+20=30 10-20=-10 10*20=200 10 + 10=20 10 - 10 = 0 10 - 10 = 100 请按任意键继续. . .
总结:C++开发提倡利用多态设计程序架构,因为多态优点很多;
在多态中,通常父类中虚函数的实现是毫无意义的,主要都是调用子类重写的内容
因此可以将虚函数改为纯虚函数
纯虚函数语法:virtual 返回值类型 函数名 (参数列表)= 0 ;
当类中有了纯虚函数,这个类也称为抽象类
抽象类特点:
示例:
class Base { public: //纯虚函数 //类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类 //抽象类无法实例化对象 //子类必须重写父类中的纯虚函数,否则也属于抽象类 virtual void func() = 0; }; class Son :public Base { public: virtual void func() { cout << "func调用" << endl; }; }; void test01() { Base * base = NULL; //base = new Base; // 错误,抽象类无法实例化对象 base = new Son; base->func(); delete base;//记得销毁 } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
多态使用时,如果子类中有属性开辟到堆区,那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码
解决方式:将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
虚析构和纯虚析构共性:
虚析构和纯虚析构区别:
虚析构语法:
virtual ~类名(){}
纯虚析构语法:
virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}
示例:
class Animal { public: Animal() { cout << "Animal 构造函数调用!" << endl; } virtual void Speak() = 0; //析构函数加上virtual关键字,变成虚析构函数 //virtual ~Animal() //{ // cout << "Animal虚析构函数调用!" << endl; //} virtual ~Animal() = 0; }; Animal::~Animal() { cout << "Animal 纯虚析构函数调用!" << endl; } //和包含普通纯虚函数的类一样,包含了纯虚析构函数的类也是一个抽象类。不能够被实例化。 class Cat : public Animal { public: Cat(string name) { cout << "Cat构造函数调用!" << endl; m_Name = new string(name); } virtual void Speak() { cout << *m_Name << "小猫在说话!" << endl; } ~Cat() { cout << "Cat析构函数调用!" << endl; if (this->m_Name != NULL) { delete m_Name; m_Name = NULL; } } public: string *m_Name; }; void test01() { Animal *animal = new Cat("Tom"); animal->Speak(); //通过父类指针去释放,会导致子类对象可能清理不干净,造成内存泄漏 //怎么解决?给基类增加一个虚析构函数 //虚析构函数就是用来解决通过父类指针释放子类对象 delete animal; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
总结:
1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象
2. 如果子类中没有堆区数据,可以不写为虚析构或纯虚析构
3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
4. 纯虚析构既要有函数声明,又要有函数实现
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。