1 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() { }
2 多态
多态的表现形式一:派生类的指针可以赋值给基类指针。
通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时:
这种机制就叫做“多态”。
#include
using namespace std;
class CBase
{
public:
virtual void SomeVirtualFunction()
{
cout<<"base"<SomeVirtualFunction(); //基类指针指向了派生类对象,因此调用派生类的虚函数
system("pause");
return 0;
}
多态的表现形式二:派生类的对象可以赋值给基类的引用。
通过基类引用调用基类和派生类中的同名虚函数时:
这种机制也叫做“多态”。
int main()
{
CDerived ODerived;
CBase & r = ODerived;
r.SomeVirtualFunction(); //基类引用引用的是派生类对象,因此调用派生类的虚函数
system("pause");
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。
3 多态使用的实例:游戏《魔法门之英雄无敌》
非多态实现方法:
class CCreature
{
protected:
int nPower; //代表攻击力
int nLifeValue; //代表生命值
};
class CDragon:public CCreature
{
public:
void Attack(CWolf * pWolf)
{
//...表现攻击动作的代码
pWolf->Hurted(nPower);
pWolf->FightBack(this);
}
void Attack(CGhost * pGhost)
{
//...表现攻击动作的代码
pGhost->Hurted(nPower);
pGhost->FightBack(this);
}
void Hurted(int nPower)
{
//... 表现受伤动作的代码
nLifeValue -=nPower;
}
void FightBack(CWolf * pWolf)
{
//...表现反击动作的代码
pWolf->Hurted(nPower/2);
}
void FightBack(CGhost * pGhost)
{
//...表现反击动作的代码
pGhost->Hurted(nPower/2);
}
//有 n 种怪物,CDragon 类中就会有 n 个 Attack 成员函数,以及 n 个 FightBack 成员函数,对于其他类也如此。
};
如果游戏版本升级,增加了新的怪物雷鸟 CThunderBird,则程序改动较大。
所有的类都需要增加两个成员函数:
void Attack(CThunderBird * pThunderBird);
void FightBack(CThunderBird * pThunderBird);
多态的实现方法:
//多态的实现方法
class CCreature
{
protected:
int m_nPower; //代表攻击力
int m_nLifeValue; //代表生命值
public:
virtual void Attack(CCreature * pCreature) { }
virtual void Hurted(int nPower) { }
virtual void FightBack(CCreature * pCreature) { }
//基类只有一个 Attack 成员函数,也只有一个 FightBack 成员函数;所有 CCreature 的派生类也这样。
};
//以CDragon派生类为例
class CDragon:public CCreature
{
public:
virtual void Attack(CCreature * pCreature);
virtual void Hurted(int nPower);
virtual void FightBack(CCreature * pCreature);
};
void CDragon::Attack(CCreature * pCreature)
{
//...表现攻击动作的代码
pCreature->Hurted(m_nPower); //多态。pCreature指针指向哪个对象,就调用哪个对象的Hurted 虚函数
pCreature->FightBack(this); //多态
}
void CDragon::Hurted(int nPower)
{
//... 表现受伤动作的代码
m_nLifeValue -=nPower;
}
void CDragon::FightBack(CCreature * pCreature)
{
//...表现反击动作的代码
pCreature->Hurted(m_nPower/2); //多态
}
int main()
{
CDragon Dragon;
CWolf Wolf;
CGhost Ghost;
CThunderBird ThunderBird;
Dragon.Attack(& Wolf);
Dragon.Attack(& Ghost);
Dragon.Attack(& ThunderBird); //派生类指针可以赋值给基类指针
}
如果游戏版本升级,增加了新的怪物雷鸟 CThunderBird。只需要编写新类 CThunderBird,不需要在已有的类里专门为新怪物增加:void Attack(CThunderBird * pThunderBird); void FightBack(CThunderBird * pThunderBird); 成员函数,已有的类可以原封不动。
4 多态使用的实例:几何形体处理程序
#include
#include
#include
using namespace std;
class CShape
{
public:
virtual double Area() = 0; //纯虚函数(因为没有一种形状为 Shape 类型)
virtual void PrintInfo() = 0;
};
class CRectangle:public CShape
{
public:
int w,h;
virtual double Area();
virtual void PrintInfo();
};
double CRectangle::Area()
{
return w * h;
}
void CRectangle::PrintInfo()
{
cout<<"Rectangle:"<Area(); //*p1 的类型是 CShape *,是基类指针,故此句为多态
a2 = (*p2)->Area();
if (a1>n;
for (i=0;i>c;
switch(c)
{
case 'R':
pr = new CRectangle;
cin>> pr->w >> pr->h;
pShapes[i] = pr;
break;
case 'C':
pc = new CCircle;
cin>> pc->r;
pShapes[i] = pc;
break;
case 'T':
pt = new CTriangle;
cin>> pt->a >> pt->b >> pt->c;
pShapes[i] = pt;
break;
}
}
qsort(pShapes,n,sizeof(CShape*),MyCompare);
for(i=0;iPrintInfo();
system("pause");
return 0;
}
如果添加新的几何形体,比如五边形,则只需要从 CShape 派生出 CPentagon,以及在 main 中的 switch 语句中增加一个 case,其余部分不变。
用基类指针数组存放指向各种派生类对象的指针。然后遍历该数组,就能对各个派生类对象做各种操作。这是很常用的做法。
5 多态使用的实例三
#include
using namespace std;
class Base
{
public:
void fun1() { fun2();} //等价于 this->fun2(),this 是基类指针,fun2 是虚函数,所以是多态(基类指针调用虚函数)
virtual void fun2() { cout<<"Base::fun2()"<fun1(); //该句不是多态 //输出:Derived::fun2()
system("pause");
return 0;
}
多态实现的关键:虚函数表
每一个有虚函数的类(或有虚函数的类的派生类)都有一个虚函数表,该类的任何对象中都放着虚函数表的指针。虚函数表中列出了该类的虚函数地址。多出来的4个字节就是用来放虚函数表的地址的。
多态的函数调用语句被编译成一系列根据基类指针所指向的(或基类引用所引用的)对象中存放的虚函数的地址,在虚函数表中查找虚函数地址,并调用虚函数的指令。
1 虚析构函数
解决办法:把基类的析构函数声明为 virtual(虚函数)
一般来说,一个类如果定义了虚函数,则应该将析构函数也定义成虚函数。或者,一个类打算作为基类使用,也应该将析构函数定义成虚函数。
注意:不允许以虚函数作为构造函数。
2 纯虚函数和抽象类
virtual void print() = 0; //纯虚函数
virtual void print() { }; //非纯虚函数,虽然函数体为空,但是有函数体
A a ; //错,A是抽象类,不能创建对象
A * pa ; //ok。可以定义抽象类的指针和引用
pa = new A ; //错误,A是抽象类,不能创建对象