C++学习笔记：虚函数和多态
虚函数和多态
- 虚函数
- 多态的表现形式
-
- 一
- 二
- 多态程序实例
-
- 1 几何形体处理程序
- 2 函数中调用虚函数实例
- 虚析构函数
- 抽象类
虚函数
定义：在类的定义中，函数声明前有virtual关键字的成员函数就是虚函数
如下所示，需要注意的是，关键字virtual只需要在类定义的函数声明中使用，而在描述函数体时不加virtual
class base{
virtual int get();
};
int base::get() { }
注意：构造
虚函数的存在使C++语言中实现多态的前提条件。
虚函数的存在使得C++从基于对象的程序设计语言升级为面向对象的程序设计语言
多态的表现形式
一
将派生类的指针赋值给基类指针（指针的类型一定为基类指针，但其取值，是可以为派生类同名虚函数地址的）
关于多态：
通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时，
如果指针指向基类对象，则调用基类中的虚函数
如果指针指向派生类对象A，则调用派生类A中的虚函数
如果指针指向派生类对象B，则调用派生类B中的虚函数
即编译器将会调用指针指向的对象中的虚函数，这种机制叫做多态
e.g
class CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction(){ }
};
class CDerived: public CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction(){ }
};
int main(){
CDerved ODerived;
CBase * p = & ODerived;
p -> SomeVirtualFunction();// 调用哪个虚函数，取决于p指向哪种类型的对象
return 0;
}
二
将派生类的对象赋给基类引用
通过基类引用调用基类和派生类中的同名虚函数时，
若该引用 引用的是一个基类的对象，那么被调用的是基类的虚函数
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
这也是多态的一种
e.g.
class CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction(){}
};
class CDerived :public CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction(){ }
};
int main()
{
CDerived ODerived;
CBase & r = ODerived;
r.SomeVirtualFunction();
//调用哪个虚函数取决于r引用哪种类型的对象
//在这里，显然是使用r指向的CDervied类中的虚函数
return 0;
}
关于多态的使用，其作用体现在：
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。
多态程序实例
1 几何形体处理程序
输入若干个几何形体的参数，要求按照面积排序输出，输出时需要指明形状
关于要求：
//几何形体处理程序
//用于计算若干矩形、圆形、梯形等几何图形的面积并排序
# include 上述程序中涉及到的一个常见处理手法：
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，对各个派生类对象进行各种操作。
2 函数中调用虚函数实例
class Base{
public:
void fun1(){this -> fun2();}//"this->"可省略，意义相同
virtual void fun2(){
cout << "Base::fun2()" <<endl;
}
};
class Derived: public Base{
public:
virtual void fun2(){
cout<< "Derived:fun2()" <<endl;
}
};
int main()
{
Derived d;
Base * pBase = &d;//基类指针指向派生类对象
pBase -> fun1();//调用fun1，在其中调用fun2，在fun1中，this指向的指针是派生类对象d，则调用派生类的fun2()
return 0;
}
在非构造函数、非析构函数外的成员函数中调用到了虚函数，则同样是多态
如果在构造函数和析构函数中调用虚函数，则不是多态，多为自己类中对应的虚函数，若该类中未定义，则调用直接基类中的虚函数。
在编译时即可确定
虚析构函数
我们通过基类指针指向派生类对象，在使用指针删除对象时，通常情况下由于指针的类别，我们仅仅能够调用基类的析构函数
但是，在我们的设想中，要删除一个派生类对象时，应该先调用派生类的析构函数，然后再调用基类的析构函数。
关于上述问题，我们给出解决办法：将基类的析构函数声明为虚函数
使用情况：
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为虚函数；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。
总之，就是涉及到多态问题的类，应该将析构函数设置为虚函数
值得注意的是，析构函数可以是虚函数，但不能以虚函数作为构造函数。
class son{
public:
virtual ~son() {cout << "bye from son"<<endl;}
};
class grandson:public son{
public:
~grandson(){cout << "bye from grandson"<<endl;}//当基类中析构函数声明为虚函数时，派生类虚构函数可再不声明为虚函数
};
int main(){
son * pson;
pson = new grandson();
delete pson;//多态，先调用派生类析构函数，再调用基类析构函数
return 0;
}
/*输出
bye from grandson
bye from son
*/
抽象类
定义：包含纯虚函数的类叫做抽象类
抽象类只能作为基类排派生新类，不能创建独立的抽象类的对象
但抽象类的指针和引用可以存在，也可以指向由抽象类派生出的新类的对象
在抽象类的成员函数中可以调用纯虚函数，但在其析构函数和构造函数中不能调用纯虚函数
如果一个类从抽象类派生而来，当且仅当它实现了基类中所有纯虚函数（给出具体函数体）时，它才能成为抽象类