多态

虚函数和多态

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。

1
2
3
4
class base{
virtual int get();
};
int base::get(){}

virtual关键字只用在类定义的声明里,写函数体时不用。

多态的表现形式一
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
class CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
class CDerived:public CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
int main(){
CDerived ODerived;
CBase *p = &ODerived;
p->SomeVirtualFunction();
return 0;
}
多态的表现形式二

派生类的对象可以赋值给基类引用
通过基类引用调用基类和派生类中同名虚函数时:
(1)若该引用引用的是一个基类的对象,那么被引用是基类的虚函数;
(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。
这种机制叫做多态。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
class CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
class CDerived:public CBase{
public:
virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
int main(){
CDerived ODerived;
CBase &p = ODerived;
r.SomeVirtualFunction();
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,需要改动和增加的功能较少。

多态的实现原理

“多态”的关键在于通过基类指针或引用调用一个虚函数时,编译时不确定到底调用的是基类还是派生类函数,运行时才确定—这叫“动态联编“。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
class Base{
public:
int i;
virtual void Print() {cout << "Base:Print"}
};
class Derived:public Base{
public:
int n;
virtual void Print() {cout << "Drived:Print"}
};
int main(){
Derived d;
cout << sizeof(Base) << "," << sizeof(Derived);
return 0;
}

多态实现的关键是虚函数表,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。多出来的四个字节就是用来放虚函数表的地址的。

虚析构函数

通过基类的指针删除派生类对象时,通常情况下只调用基类的析构函数,但是删除一个派生类对象时,应该先调用派生类的析构函数,然后调用基类的析构函数。
解决方法:把基类的析构函数声明为virtual
派生类的析构函数可以virtual不进行声明
通过基类指针删除派生类对象时,首先调用派生类的析构函数,然后调用基类的析构函数。
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为虚函数。
注意:不能将虚函数作为构造函数。

纯虚函数和抽象类

纯虚函数:没有函数体的抽象类

1
2
3
4
5
6
class A{
private: int a;
public:
virtual void Print() = 0;
void fun() { cout << "fun";}
}

包含纯虚函数的类叫做抽象类
抽象类只能作为基类的派生新类使用,不能创建抽象类的对象
抽象类的指针和引用可以指向由抽象类派生出来的类的对象

在抽象类的成员函数内可以调用纯虚函数,但是构造函数和析构函数内部不能调用析构函数。
如果一个类从抽象类派生而来,那么当且仅当它实现了基类中所有的纯虚函数,它才能称为抽象类。

0%