虚函数与多态

xiaoxiao2021-02-28  39

多态性(Polymorphism)是指一个名字,多种语义;或界面相同,多种实现。 重载函数是多态性的一种简单形式。 虚函数允许函数调用与函数体的联系在运行时才进行,称为动态联编。 冠以 关键字virtual 的成员函数称为虚函数 实现运行时多态的关键首先是要说明虚函数,另外,必须用 基类指针调用派生类的不同实现版本

基类指针虽然获取派生类对象地址,却只能访问派生类从基类继承的成员 #include<iostream> using namespace std ; class Base { public : Base(char xx) { x = xx; } virtual void who() { cout << "Base class: " << x << "\n" ; } protected: char x; } ;

注意:

一个虚函数,在派生类层界面相同的重载函数都保持虚特性 虚函数必须是类的成员函数 不能将友元说明为虚函数,但虚函数可以是另一个类的友元 析构函数可以是虚函数,但构造函数不能是虚函数 在派生类中重载基类的虚函数要求函数名、返回类型、参数个数、

 参数类型和顺序完全相同

如果仅仅返回类型不同, C++ 认为是错误重载 如果函数原型不同,仅函数名相同,丢失虚特性 

例:

class base { public : virtual void vf1 ( ) ; virtual void vf2 ( ) ; virtual void vf3 ( ) ; void f ( ) ; } ; class derived : public base { public : void vf1 ( ) ; // 虚函数 void vf2 ( int ) ; // 重载,参数不同,虚特性丢失 char vf3 ( ) ; // error,仅返回类型不同 void f ( ) ; // 非虚函数重载 } ;

虚析构函数:

*构造函数不能是虚函数。建立一个派生类对象时,必须从类层次的根开始,沿着继承路径逐个调用基类的构造函数;*析构函数可以是虚的。虚析构函数用于指引 delete 运算符正确析构动态对象。 示例1(普通析构函数在删除动态派生类对象的调用情况): #include<iostream> using namespace std ; class A { public: ~A(){ cout << "A::~A() is called.\n" ; } } ; class B : public A { public: ~B(){ cout << "B::~B() is called.\n" ; } } ; int main() { A *Ap = new B ; B *Bp2 = new B ; cout << "delete first object:\n" ; delete Ap; cout << "delete second object:\n" ; delete Bp2 ; } 示例2(虚析构函数在删除动态派生类对象的调用情况): #include<iostream> using namespace std ; class A { public: ~A(){ cout << "A::~A() is called.\n" ; } } ; class B : public A { public: ~B(){ cout << "B::~B() is called.\n" ; } } ; int main() { A *Ap = new B ; B *Bp2 = new B ; cout << "delete first object:\n" ; delete Ap; cout << "delete second object:\n" ; delete Bp2 ; }

纯虚函数和抽象类:

1.纯虚函数是一个在基类中说明的虚函数,在基类中没有定义, 要求任何派生类都定义自己的版本;2.纯虚函数为各派生类提供一个公共界面;3.纯虚函数说明形式: virtual  类型  函数名(参数表)= 0 ;4.一个具有纯虚函数的基类称为抽象类。 示例(简单图形类): class figure { protected : double x,y; public: void set_dim(double i, double j=0) { x = i ; y = j ; } virtual void show_area() = 0 ; }; class triangle : public figure { public : void show_area() { cout<<"Triangle with high "<<x<<" and base "<<y <<" has an area of "<<x*0.5*y<<"\n"; } }; class square : public figure { public: void show_area() { cout<<"Square with dimension "<<x<<"*"<<y <<" has an area of "<<x*y<<"\n"; } }; class circle : public figure { public: void show_area() { cout<<"Circle with radius "<<x; cout<<" has an area of "<<3.14*x*x<<"\n"; } };

总结

虚函数与多态能够根据成员函数类型做出不同的操作动作,这一点大大增加了程序多样性与指向性。多态是对于相同界面的不同的实现方式与操作方式;而多态对于深入的应用设计有分层指向的功能,特别是对于层次化需求突出的程序,对于不同的层次,寻找其中的共性,将各个层次连接起来,实现程序的稳定化。

接下来将尽可能全面地掌握虚函数与多态的应用,完善自己的能力。

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