7.C++:多态

一、 virtual关键字

//1.可以修饰原函数,为了完成虚函数的重写,满足多态的条件之一;

//2.可以在菱形继承中,完成虚继承,解决数据冗余和二义性;

两个地方使用同一关键字,但二者间没有一点关联

二、多态的构成条件

继承中要构成多态还有两个条件
1. 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
2. 被调用的函数必须是虚函数,且派生类必须对基类的虚函数进行重写
重写:派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(返回值类型,函数名字,参数列表完全相同)

//1.满足多态的条件:跟对象有关,指向哪个对象就调用它的虚函数

//2.不满足多态条件:跟类型有关,调用的类型是谁,就去调用它的。 

class Person 
{
public:virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
};
class Student : public Person
{
public:virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }
};
void Func(Person& p)   //只能用父类,与切片有关
{p.BuyTicket();
}
int main()
{Person ps;Student st;Func(ps);   //调用的父类的Func(st);   //调用的子类的return 0;
}
//或者
void Func(Person* p) 
{p->BuyTicket();
}
int main()
{Person ps;Student st;Func(&ps);   //调用的父类的Func(&st);   //调用的子类的return 0;
}

三、虚函数重写的两个例外

3.1 协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同)

//1.基类虚函数返回基类对象的指针或者引用,派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用

//2.父类函数返回的类型可以是其他的父类指针,子类同理

class A {};
class B : public A {};class Person 
{
public:virtual A* f() { return new A; } 
};
class Student : public Person 
{
public:virtual B* f() { return new B; } //返回类型不同,仍构成重写
};

3.2析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)

如果基类的析构函数为虚函数,此时派生类析构函数只要定义,无论是否加virtual关键字,都与基类的析构函数构成重写,虽然基类与派生类析构函数名字不同。虽然函数名不相同,看起来违背了重写的规则,其实不然,这里可以理解为编译器对析构函数的名称做了特殊处理,编译后析构函数的名称统一处理成destructor。
class Person 
{
public:virtual ~Person() { cout << "~Person()" << endl; }
};class Student : public Person 
{
public:virtual ~Student() { cout << "~Student()" << endl; }
};
// 只有派生类Student的析构函数重写了Person的析构函数,下面的delete对象调用析构函数,才能构成
//多态,才能保证p1和p2指向的对象正确的调用析构函数。
int main()
{Person* p1 = new Person;Person* p2 = new Student;delete p1;delete p2;return 0;
}

输出:

~Person()
~Student()
~Person()  //调用子类析构后,会自动调用父类的析构


class Person {
public:~Person() { cout << "~Person()" << endl; }
};class Student : public Person {
public:~Student() { cout << "~Student()" << endl; }
};
//不构成多态
int main()
{Person* p1 = new Person;Person* p2 = new Student;delete p1;delete p2;return 0;
}

输出:

~Person()
~Person() 


 四、override和final

4.1 final:修饰虚函数,表示该虚函数不能再被重写

class Car
{
public:virtual void Drive() final {}  //此类不能被重写
};
class Benz :public Car
{
public:virtual void Drive() { cout << "Benz-舒适" << endl; }
};
class Car final
{
public:virtual void Drive()  {}  
};
class Benz :public Car //不能继承被final修饰的父类
{
public:virtual void Drive() { cout << "Benz-舒适" << endl; }
};

4.2 override: 检查派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数,如果没有重写编译报错。

class Car
{
public:virtual void Drive(){}
};
class Benz :public Car 
{
public:  //检查是否重写virtual void Drive() override {cout << "Benz-舒适" << endl;}
};

五、重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比


六、 抽象类

6.1 概念

//1.在虚函数的后面写上 =0 ,则这个函数为纯虚函数。包含纯虚函数的类叫做抽象类(也叫接口类),抽象类不能实例化出对象
//2.派生类继承后也不能实例化出对象,只有重写纯虚函数,派生类才能实例化出对象
class Car
{
public:virtual void Drive() = 0;
};
class Benz :public Car
{
public:
};
int main()
{//Car cc; 不可实例化对象//Benz bb; 仍是一个抽象类return 0;
}
class Car
{
public:virtual void Drive() = 0; //强制子类重写
};
class Benz :public Car
{
public:virtual void Drive()  //重写纯虚函数{cout << "Benz-舒适" << endl;}
};
int main()
{Benz bb; //可以创建return 0;
}

6.2 接口继承和实现继承

//1.普通函数的继承是一种实现继承,派生类继承了基类函数,可以使用函数,继承的是函数的实现。

//2.虚函数的继承是一种接口继承,派生类继承的是基类虚函数的接口,目的是为了重写,达成多态,继承的是接口。

//所以如果不实现多态,不要把函数定义成虚函数。


七、动态绑定与静态绑定

1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定),在程序编译期间确定了程序的行为也称为静态多 ,比如:函数重载
2. 动态绑定又称后期绑定(晚绑定),是在程序运行期间,根据具体拿到的类型确定程序的具体行为,调用具体的函数,也称为动态多态
int i = 0;
double d = 1.1;
//静态绑定,静态的多态(静态:编译时)
f1(i);
f1(d);
//动态绑定,动态的多态(动态:运行时)
Base* p = new Base;
p->Func1();
p = new Derive;
p->Func1();

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