4.7 多态 基本概念；多态实现的底层逻辑；纯虚函数和抽象类

#include
using namespace std;
//多态分为两类
//1、静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
//2、动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态  一般C++中的多态只动态多态
//区别
//静态多态的函数地址是早绑定的 - 编译阶段确定函数地址
//动态多态的函数地址是晚绑定的 - 运行阶段确定函数地址

//动物类
class Animal
{
     
public:
	//虚函数
	virtual void speak()
	{
     
		cout << "动物在叫" << endl;
	}
};

//猫类
class Cat :public Animal
{
     
public:
	virtual void speak()//此处的virtual可写可不写
	{
     
		cout << "小猫在叫" << endl;
	}
};

//狗类
class Dog : public Animal
{
     
public:
	void speak()
	{
     
		cout << "小狗在叫" << endl;
	}
};

//地址早绑定，在编译阶段就确定了函数地址 已经确定是Animal中的speak函数的地址
//若想执行让猫叫，那么此函数的地址就不能早绑定，即晚绑定

//动态多态满足条件
//1、有继承关系
//2、子类中要重写父类中的虚函数

//动态多态的使用
//父类的指针或者引用 执行子类对象
void doSpeak(Animal& animal)
{
     
	animal.speak();
}

void test01()
{
     
	Cat cat;
	doSpeak(cat);//用父类的引用接收子类的对象 Animal & animal = cat;
	
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}

int main() {
     
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

多态底层的操作逻辑
如何通过父类的引用或指针，接收子类的对象

在子类中重写父类中的虚函数后，虚函数指针vfptr指向的虚函数表中的函数地址被子类中的函数地址覆盖。
其中vfptr：v: virtual ; f : function ; ptr: pointer

#include
using namespace std;
#include
//利用普通写法和多态技术实现计算器
class Calculator
{
     
public:
	int Num1;
	int Num2;
	Calculator(int a,int b)
	{
     
		Num1 = a;
		Num2 = b;
	}
	int operator()(string oper)
	{
     
		if (oper == "+") {
      return Num1 + Num2; }
		else if (oper == "-") {
      return Num1 - Num2; }
		else if (oper == "*") {
      return Num1 * Num2; }
		else if (oper == "/") {
      return Num1 / Num2; }
	}
	int getResult(string oper)
	{
     
		if (oper == "+") {
      return Num1 + Num2; }
		else if (oper == "-") {
      return Num1 - Num2; }
		else if (oper == "*") {
      return Num1 * Num2; }
		else if (oper == "/") {
      return Num1 / Num2; }
		//如果要扩展新的功能，如平方和，最小公倍数等，需要扩展源码
		//在真实的开发中 提倡 开闭原则 即 对扩展进行开放，对修改进行关闭。
		//修改源码，不利于代码的维护和扩展。
	}
};

void test01()
{
     
	//Calculator cal(a,b);
	//int c = cal.getResult("+");
	//cout << "Result = " << c << endl;
	Calculator cal(10, 20);
	cout << "Result = " << cal("/") << endl;//利用重载()写仿函数
}
//利用多态实现计算器
//实现计算机的抽象类

//多态优点：
//1、组织结构清晰
//2、可读性强
//3、对于前期和后期的扩展以及维护性高

class AbstractCalculator 
{
     
public:

	virtual int getResult() 
	{
     
		return 0;
	}

	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
     
public:
	virtual int getResult()
	{
     
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};

//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
     
public:
	virtual int getResult()
	{
     
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};

//乘法
class MultiCalculator :public AbstractCalculator
{
     
public:
	virtual int getResult()
	{
     
		return m_Num1 * m_Num2;
	}
};

void test02()
{
     
	//多态使用条件
	//父类指针或者引用指向子类对象

	//加法
	AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;

	cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
	//减法
	abc = new SubCalculator;//通过改变指针的所属的类来进行不同的计算
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;

	cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
	//乘法
	abc = new MultiCalculator;//通过改变指针的所属的类来进行不同的计算
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;

	cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}

int main() {
     
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

#include
using namespace std;
#include

class AbstractBase
{
     
public:
	//纯虚函数
	//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
	//抽象类特点：
	//1、无法实例化对象
	//2、抽象类的子类，必须重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类。
	virtual void func() = 0;
	void operator()()
	{
     
		cout << "听！" << endl;
	}
};

class Cat:public AbstractBase
{
     
public:
	void func()
	{
     
		cout << "小猫在叫" << endl;
	}
};

class Dog :public AbstractBase
{
     
public:
	void func()
	{
     
		cout << "小狗在叫" << endl;
	}
};

void test01()
{
     
	/*Cat c;
	c.func();
	Dog d;
	d.func();*/
	Cat c;
	c();//子类可以继承父类中的操作符重载
	c.func();
	Dog d;
	d();
	d.func();
}

int main() {
     
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

#include
using namespace std;

class AbstractDrink
{
     
public:

		virtual void putIn() = 0;
		virtual void boil() = 0;
		virtual void brew() = 0;
		virtual void pour() = 0;
		void makeDrink()
		{
     
			boil();
			brew();
			pour();
			putIn();
		}

};

class tea :public AbstractDrink
{
     
public:
	void boil()
	{
     
		cout << "煮水ing" << endl;
		cout << "..." << endl;
		cout << "叮！水煮好了！" << endl;
	}
	void brew()
	{
     
		cout << "------------" << endl;
		cout << "冲泡中..." << endl;
		cout << "..." << endl;
		cout << "叮！泡好了！" << endl;
	}
	void pour()
	{
     
		cout << "------------" << endl;
		cout << "倒入杯中..." << endl;
		cout << "倒好了！" << endl;
	}
	void putIn()
	{
     
		cout << "加入柠檬" << endl;
	}
};

class coffee :public AbstractDrink
{
     
public:
	void boil()
	{
     
		cout << "煮水ing" << endl;
		cout << "..." << endl;
		cout << "叮！水煮好了！" << endl;
	}
	void brew()
	{
     
		cout << "------------" << endl;
		cout << "冲泡中..." << endl;
		cout << "..." << endl;
		cout << "叮！泡好了！" << endl;
	}
	void pour()
	{
     
		cout << "------------" << endl;
		cout << "倒入杯中..." << endl;
		cout << "倒好了！" << endl;
	}
	void putIn()
	{
     
		cout << "加入糖和牛奶" << endl;
	}
};

void doWork(AbstractDrink * abs)//这里时多态的使用，用父类的指针接收子类的对象
{
     
	abs->makeDrink();//一个模板，一个接口，提供多个
	delete abs;
	/*tea t;
	cout << "****先开始做茶****" << endl;
	t.boil();
	t.brew();
	t.pour();
	t.putIn();
	cout<

}

void test01()
{
     
	doWork(new tea);
	cout << "------------" << endl;
	doWork(new coffee);
}

int main() {
     
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这个案例中，有需要注意的几点：
1、可以在父类中写好模板，并写一个汇总函数，调用每个过程，可以节省后期的执行代码量
2、在多态的使用过程中，总是忘记要用父类的指针或者引用来接收子类的对象。习惯性直接调用子类中的成员函数。
3、可以尝试在堆区中开辟数据，创建对象，同时记得手动释放内存。

4.7.5 虚析构和纯虚析构
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：

• 可以解决父类指针释放子类对象

• 都需要有具体的函数实现
  虚析构和纯虚析构区别：

• 如果时纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

虚析构语法：
virtual ~类名（）{}
纯虚析构语法:
virtual ~类名（） = 0；