中国大学MOOC程序设计与算法（三）：C++ 面向对象程序设计 第六周 多态 笔记 之 虚函数和多态的基本概念

第六周 多态
1.虚函数和多态的基本概念
2.多态实例：魔法门之英雄无敌
3.更多多态程序实例
4.多态的实现原理
5.虚析构函数、纯虚函数和抽象类

1.虚函数和多态的基本概念

虚函数

在类的定义中，前面有 virtual 关键字的成员函数就是虚函数。

class base {
	virtual int get() ;
};
int base::get(){ }

virtual 关键字只用在类定义里的函数声明中，写函数体时不用。
构造函数和静态成员函数不能是虚函数。
虚函数和其他函数的区别：虚函数可以参与多态，其他函数不能。

多态的变现形式 一

派生类的指针可以赋给基类指针(赋值兼容规则)。
通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时:
（1）若该指针指向一个基类的对象，那么被调用是基类的虚函数；
（2）若该指针指向一个派生类的对象，那么被调用的是派生类的虚函数。
这种机制就叫做“多态”。

class CBase {
	public:
		virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
class CDerived:public CBase {
	public :
		virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
int main() {
	CDerived ODerived;
	CBase * p = & ODerived;//p指向派生类对象
	p -> SomeVirtualFunction(); //调用哪个虚函数取决于p指向哪种类型的对象，这里调用的是派生类的虚函数
	return 0;
}

多态的表现形式 二

派生类的对象可以赋给基类引用
通过基类引用调用基类和派生类中的同名虚函数时:
（1）若该引用引用的是一个基类的对象，那么被调用是基类的虚函数；
（2）若该引用引用的是一个派生类的对象，那么被调用的是派生类的虚函数。
这种机制也叫做“多态”。

class CBase {
	public:
		virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
class CDerived:public CBase {
	public :
		virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
int main() {
	CDerived ODerived;
	CBase & r = ODerived;//r引用的是派生类对象
	r.SomeVirtualFunction(); //调用哪个虚函数取决于r引用哪种类型的对象，这里调用的是派生类的虚函数
	return 0;
}

多态的简单示例

class A {
	public :
		virtual void Print( )
		{ cout << "A::Print"<<endl ; }
};
class B: public A {
	public :
		virtual void Print( ) { cout << "B::Print" <<endl; }
};
class D: public A {
	public:
		virtual void Print( ) { cout << "D::Print" << endl ; }
};
class E: public B {
	virtual void Print( ) { cout << "E::Print" << endl ; }
};
int main() {
	A a; B b; E e; D d;
	A * pa = &a; B * pb = &b;
	D * pd = &d ; E * pe = &e;
	pa->Print();// a.Print()被调用，输出：A::Print
	pa = pb;
	pa -> Print();//b.Print()被调用，输出：B::Print
	pa = pd;
	pa -> Print();//d. Print ()被调用,输出：D::Print
	pa = pe;
	pa -> Print();//e.Print () 被调用,输出：E::Print
	return 0;
}

多态的作用

在面向对象的程序设计中使用多态，能够增强程序的可扩充性，即程序需要修改或增加功能的时候，需要改动和增加的代码较少。