c++多态
多态按字面的意思就是多种形态。当类之间存在层次结构,并且类之间是通过继承关联时,就会用到多态。
C++ 多态意味着调用成员函数时,会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。
实例:
#include <iostream> using namespace std; class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } int area() { cout << "Parent class area :" <<endl; return 0; } }; class Rectangle: public Shape{ public: Rectangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { } //继承构造函数这篇博客会说明为什么会这样写 int area () { cout << "Rectangle class area :" <<endl; return (width * height); } }; class Triangle: public Shape{ public: Triangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { } int area () { cout << "Triangle class area :" <<endl; return (width * height / 2); } }; // 程序的主函数 int main( ) { Shape *shape; Rectangle rec(10,7); Triangle tri(10,5); // 存储矩形的地址 shape = &rec; // 调用矩形的求面积函数 area shape->area(); // 存储三角形的地址 shape = &tri; // 调用三角形的求面积函数 area shape->area(); return 0; }
结果:
Parent class area Parent class area
此时,调用area()函数被编译器设置为基类中的版本,这就是所谓的静态链接,即函数在程序执行之前就准备好了(area()在程序编译期间就已经设置好了)。实际上我们想调用的是父类中的area()函数,只需要在基类area函数声明之前添加一个关键字virtual即可解决问题。
class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } virtual int area() { cout << "Parent class area :" <<endl; return 0; } };
结果:
Rectangle class area Triangle class area
此时,编译器看的是指针的内容,而不是它的类型。因此,由于 tri 和 rec 类的对象的地址存储在 *shape 中,所以会调用各自的 area() 函数。
正如您所看到的,每个子类都有一个函数 area() 的独立实现。这就是多态的一般使用方式。有了多态,您可以有多个不同的类,都带有同一个名称但具有不同实现的函数,函数的参数甚至可以是相同的。
指针可以实现多态,通过引用也可以实现多态(换句话说,引用是除了指针外另一个可以产生多态效果的手段)
虚函数
虚函数 是在基类中使用关键字 virtual 声明的函数。在派生类中重新定义基类中定义的虚函数时,会告诉编译器不要静态链接到该函数。
我们想要的是在程序中任意点可以根据所调用的对象类型来选择调用的函数,这种操作被称为动态链接,或后期绑定。
纯虚函数(类似于java的接口,只要声明没有实现)
您可能想要在基类中定义虚函数,以便在派生类中重新定义该函数更好地适用于对象,但是您在基类中又不能对虚函数给出有意义的实现,这个时候就会用到纯虚函数。
我们可以把基类中的虚函数 area() 改写如下:
class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } // pure virtual function virtual int area() = 0; };
= 0 告诉编译器,函数没有主体,上面的虚函数是纯虚函数。