C++中多态的概念和意义

更新时间:2023-07-08 14:26:44 阅读: 评论:0

C++中多态的概念和意义
1,函数重写回顾:
1,⽗类中被重写的函数依然会继承给⼦类;
2,⼦类中重写的函数将覆盖⽗类中的函数;
1,重写⽗类当中提供的函数是因为⽗类当中提供的这个函数版本不能满⾜我们的需求,因此我们要重写;
2,期望只要是⼦类对象,则调⽤⼦类当中的版本,⽽不是⽗类当中定义的函数版本;
3,通过作⽤域分辨符(::)可以访问到⽗类中的函数;
1,代码⽰例:
Child c;
Parent* p = &c;
c.Parent::print();  // 从⽗类中继承;I'm Parent.
c.print();  // 在⼦类中重写;I'm Chil
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p->print();  // ⽗类中定义;I'm Parent.不是我们期望的版本,因为 p 指向了⼦类对象,期望调⽤⼦类版本
2,⾯相对象中期望的⾏为:
1,根据实际的对象类型判断如何调⽤重写函数;
1,⽽不是根据指针类型(编译器默认的安全⾏为);
2,⽗类指针(引⽤)指向:
1,⽗类对象,则调⽤⽗类中定义的函数;
2,⼦类对象,则调⽤⼦类中定义的重写函数;
3,⾯向对象中的多态的概念:
1,根据实际的对象类型决定函数调⽤的具体⽬标;
1,相同的⾏为⽅式可能导致不同的⾏为结果,即产⽣了多种形态⾏为,即多态;
2,同样的调⽤语句在实际运⾏时有多种不同的表现形态;
1,同⼀⾏语句展现了多种不同的表现形态,多态本质;
4,C++ 语⾔直接⽀持多态的概念:
1,通过使⽤ virtual 关键字对多态进⾏⽀持;
1,什么时候⽤ virtual ?
2,定义类的时候,觉得某⼀个函数在后续被继承的过程当中,有可能被重写,就是⽤ virtual 关键字修饰这个函数;    2,被 virtual 声明的函数被重写后具有多态特性;
1,函数名和参数都必须⼀样,若函数名相同但参数不同,这是同名覆盖;
3,被 virtual 声明的函数叫做虚函数(因为 virtual 的意思就是虚拟的);
1,虚函数被继承后依然是虚函数,不⽤再被 virtual 修饰;
5,多态的初体验编程实验:
1 #include <iostream>
2 #include <string>
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4using namespace std;
5
6class Parent
7 {
8public:
9virtual void print()  // 这个函数可能被继承的⼦类重写,所以加上virtual 关键字来修饰它,称为虚函数,实现多态;
10    {
11        cout << "I'm Parent." << endl;
12    }
13 };
14
15class Child : public Parent
16 {
17public:
18void print()  // 虽然没有写 virtual 关键字,但是由于继承的关系,它就是虚函数;⼀般⼯程中没必要在⼦类中写 virtual;
19    {
20        cout << "I'm Child." << endl;
21    }
22 };
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24void how_to_print(Parent* p)
25 {
26    p->print();    // 希望展现多态⾏为;
27 }
28
29int main()
30 {
31    Parent p;
32    Child c;
33
34    how_to_print(&p);    // 期望打印: I'm Parent.  实际打印:I'm Parent.
35    how_to_print(&c);    // 期望打印: I'm Child.  实际打印:I'm Child.
36
37return0;
38 }
6,多态意义:
1,在程序运⾏过程中展现出动态的特性;
1,编译时⽆法决定究竟调⽤哪⼀个版本的实现;
2,函数重写必须多态实现,否则没有意义;
1, C++ 后续语⾔(Java、C#)中,只要是重写,⼀定是虚函数,不需要显⽰声明 virtual 关键字;    3,多态是⾯向对象组件化程序设计的基础特性;
1,后续学习中多态特性会被变着花样玩⼉,特别是设计模式中绝⼤多数模式都和多态相关;
7,理论中的概念:
1,静态联编:
1,在程序的编译期间就能确定具体的函数调⽤;
1,如函数重载;
2,动态联编(多态):
1,在程序实际运⾏后才能确定具体的函数调⽤;
1,如函数重写;
8,动态联编与静态联编实例分析:
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4using namespace std;
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6class Parent
7 {
8public:
9virtual void func()
10    {
11        cout << "void func()" << endl;
12    }
13
14virtual void func(int i)
15    {
16        cout << "void func(int i) : " << i << endl;
17    }
18
19virtual void func(int i, int j)卤菜制作
20    {
21        cout << "void func(int i, int j) : " << "(" << i << ", " << j << ")" << endl;
22    }
23 };
24
25class Child : public Parent
研学感想26 {
27public:
28void func(int i, int j)
29    {
30        cout << "void func(int i, int j) : " << i + j << endl;
31    }
32
33void func(int i, int j, int k)  // ⼦类同名覆盖⽗类当中的函数,重载同⼀作⽤域当中的函数;
34    {
35        cout << "void func(int i, int j, int k) : " << i + j + k << endl;
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37 };
38
39void run(Parent* p)
40 {
41    p->func(1, 2);    // 展现多态的特性,动态联编
42 }
43
44int main()
45 {
46    Parent p;
47
48    p.func();        // 静态联编
49    p.func(1);        // 静态联编
50    p.func(1, 2);    // 静态联编
51
52    cout << endl;
53
54    Child c;
55
56    c.func(1, 2);    // 静态联编
57
58    cout << endl;
59
60    run(&p);
61    run(&c);
62
63return0;
64 }
9,多态编程实验:
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4using namespace std;
5
6class Boss
7 {
8public:
9int fight()
10    {
11int ret = 10;
12
13        cout << "Boss::fight() : " << ret << endl;
14
15return ret;
16    }
17 };
18
19class Master
20 {
21public:
22virtual int eightSwordKill()
23    {
24int ret = 8;
25
26        cout << "Master::eightSwordKill() : " << ret << endl;
27
28return ret;
29    }
30 };
31
32class NewMaster : public Master
33 {
34public:
35int eightSwordKill()  // 重写⼋剑齐飞
36    {
37int ret = Master::eightSwordKill() * 2;
38
39        cout << "NewMaster::eightSwordKill() : " << ret << endl;
40
41return ret;
42    }
43 };
44
45void field_pk(Master* master, Boss* boss)
46 {
47int k = master->eightSwordKill();  // 赋值兼容性加上函数重载,根据实际的对象调⽤函数;
48int b = boss->fight();林丹羽毛球比赛
49
50if( k < b )
51    {
52        cout << "Master " << endl;
53    }
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55    {
56        cout << "Boss " << endl;
57    }
58 }
59
60int main()
61 {
62    Master master;
63    Boss boss;
64
65    cout << "Master vs Boss" << endl;
66
67    field_pk(&master, &boss);
68
69    cout << "NewMaster vs Boss" << endl;
70
71    NewMaster newMaster;
72
73    field_pk(&newMaster, &boss);
74
75return0;
76 }
10,⼩结:
1,函数重写只可能发⽣在⽗类与⼦类之间;
2,根据实际对象的类型确定调⽤的具体函数;
3,virtual 关键字是 C++ 中⽀持多态的唯⼀⽅式;
4,被重写的虚函数课表现出多态的特性;
5,虚函数和多态的关系:
1,多态是⾯向对象理论当中的⼀个概念,它和具体的程序设计语⾔是没有关系的,也就是说多态指的仅仅是相同的⾏为⽅式,不同的⾏为结果;
2,这种多态的表现形式在 C++ 中由虚函数来实现;

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