基础知识:
多态性定义:多态性只一个名字多种语义;或者是在相同的界面中,多种实现;
重载函数即为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,成为动态联遍;
|虚函数和动态联遍:
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;
|虚函数与基类指针:
基类指针虽然获取派生类对象地址,却只可以访问派生类从积累继承的成员;
样例:
#include
using namespace std ;
class Base
{ public : Base(char xx) { x = xx; }
void who() { cout << "Base class: " << x << "\n" ; }
protected: char x;
} ;
class First_d : public Base
{ public : First_d(char xx, char yy):Base(xx) { y = yy; }
void who() { cout << "First derived class: "<< x << ", " << y << "\n" ; }
protected: char y;
} ;
class Second_d : public First_d
{ public :
Second_d( char xx, char yy, char zz ) : First_d( xx, yy ) { z = zz; }
void who() { cout << "Second derived class: "<< x << ", " << y << ", " << z << "\n" ; }
protected: char z;
} ;
int main()
{ Base B_obj( 'A' ) ; First_d F_obj( 'T', 'O' ) ; Second_d S_obj( 'E', 'N', 'D' ) ;
Base * p ;
p = & B_obj ; p -> who() ;
p = &F_obj ; p -> who() ;
p = &S_obj ; p -> who() ;
F_obj.who() ;
( ( Second_d * ) p ) -> who() ;
}
运行结果:
Base class: A
Base class: T
Base class: E
First derived class: T.O
Second derived class: E.N.D
注意:
1、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;
2、虚函数必须是类的成员函数;
3、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;
4、析构函数可以是虚函数,但构造函数不能是虚函数;
虚函数的重载特性
1、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;
2、如果仅仅返回类型不同,C++认为是错误重载;
3、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
} ;
void g ( )
{ derived d ;
base * bp = & d ; // 基类指针指向派生类对象
bp -> vf1 ( ) ; // 调用 deriver :: vf1 ( )
bp -> vf2 ( ) ; // 调用 base :: vf2 ( )
bp -> f ( ) ; // 调用 base :: f ( )
} ;
|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。
例:普通析构函数在删除动态派生类对象的调用情况
#include
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 ;
}
运行结果:
delete first object:
A::~A()is called.
deletesecond object:
B::~B()is called.
A::~A()is called.
说明:
1.派生类应该从它的基类公有派生;
2.必须首先在基类中定义虚函数;
3.派生类对基类中声明虚函数重新定义时,关键字virtual可以不写;
4.一般通过基类指针访问虚函数时才能体现多态性;
5.一个虚函数无论被继承多少次,保持其虚函数特性;
6.虚函数必须是其所在类的成员函数,而不能是友元函数,也不能是静态函数;
7.构造函数、内联成员函数、静态成员函数不能是虚函数;
(虚函数不能以内联的方式进行处理)
8.析构函数可以是虚函数,通常声明为虚函数;
成员函数调用虚函数(采用动态联遍):
#include
using namespace std;
class A
{ public:
virtual double funA(double x)
{ cout<<"funA of class A called."<
运行结果:
funA of class C called.
13.5
funA of class B called.
9
|纯虚函数和抽象类:
定义:纯虚函数是一个在基类中的说明的虚函数,在积累中没有定义,要求任何派生类都定以自己的版本;
纯虚函数为各派生类提供一个公共界面;
纯虚函数说明形式:
virtual类型 函数名(参数表)=0;
一个具有纯虚函数的基类称为抽象类;
代码样例:
#include
using namespace std;
class Number
{ public :
Number (int i)
{ val = i ; }
virtual void Show()= 0;
protected: int val;};
class Hex_type : public Number
{ public:
Hex_type(int i) : Number(i)
{ }
void Show()
{ cout << "Hexadecimal:" << hex << val << endl ; }
};
class Dec_type : public Number
{ public:
Dec_type(int i) : Number(i)
{ }
void Show()
{ cout << "Decimal: " << dec << val << endl ; }
};
class Oct_type : public Number
{ public:
Oct_type(int i) : Number(i) { }
void Show()
{ cout << "Octal: " << oct << val << endl ; }
};
void fun( Number & n ) // 抽象类的引用参数
{ n.Show() ; }
int main() { Dec_type n1(50); fun(n1); // Dec_type::Show()
Hex_type n2(50);
fun(n2); // Hex_type::Show()
Oct_type n3(50);
fun(n3); // Oct_type::Show()
}
纯虚函数作用:
纯虚函数是一种特殊的虚函数;
在许多情况下,在基类中不能对虚函数给出有意义的实现,而把它声明为纯虚函数,它的实现留给该基类的派生类去做;