C++程序设计POJ》《WEEK6 多态与虚函数》

问题: 虚函数都是同名同参数表的吗?

虚函数和普通成员函数的区别

虚函数可以多态,其他不行

在构造函数和析构函数中调用虚函数不是多态

派生类还没有初始化好

MyCompare()

qsort 怎么表示排序关系

虚函数表地址!!

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。
class base{

virtual int get() };

int base::get()
{ }

virtual 关键字只用在类定义里的函数声明中，
写函数体时不用。
多态的表现形式一


派生类的指针可以赋给基类指针。

通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时

1 ）若该指针指向一个基类的对象，那么被调用
是基类的虚函数

2 ）若该指针指向一个派生类的对象，那么被调
用的是派生类的虚函数。
这种机制就叫做“
多态 ”。

class CBase {
public:
virtual  void SomeVirtualFunction() { }
};
class CDerived:public CBase {
public :
virtual  void SomeVirtualFunction() { }
};
int main() {
CDerived 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  调用CDerived类的虚函数
return 0;
}

多态的表现形式二

派生类的对象可以赋给基类引用

通过基类引用调用基类和派生类中的同名虚函数时

1 ）若该引用引用的是一个基类的对象，那么被
调用是基类的虚函数

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。
这种机制也叫做“
多态 ”。

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
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，需要改动和增加的代码较少。

/*
几何形体处理程序
Sample Input:
3
R 3 5
C 9
T 3 4 5
Sample Output
Triangle:6
Rectangle:15
Circle:254.34
39
*/
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>

using namespace std;
class CShape
{
public:
    virtual double Area() = 0; // 纯虚函数
    virtual void PrintInfo() = 0;
};

class CRectangle :public CShape
{
public:
    int w, h;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();
};
class CCircle :public CShape
{
public:
    int r;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();

};
class CTriangle :public CShape
{
public:
    int a, b, c;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();
};
double CRectangle::Area()
{
    return w*h;
}
void CRectangle::PrintInfo()
{
    cout << "rectanlgle:" << Area() << endl;
}

double CCircle::Area()
{
    return 3.14*r*r;
}
void CCircle::PrintInfo()
{
    cout << "circle:" << Area() << endl;
}
double CTriangle::Area()
{
    double p = (a + b + c) / 2.0;
    return sqrt(p*(p - a)*(p - b)*(p - c));
}
void CTriangle::PrintInfo()
{
    cout << "triangle:" << Area() << endl;
}

CShape * pShapes[100]; // 基类 指针数组
int MyCompare(const void *s1, const void *s2);

int MyCompare(const void* s1, const void *s2)
{
    double a1, a2;
    CShape** p1; // s1,s2 是 void * ，不可写 ““* s1 ”来取得 s1 指向的内容
    CShape** p2;
    p1 = (CShape**)s1;//s1,s2 指向 pShapes 数组中的元素，数组元素的类型是 CShape *
    p2 = (CShape**)s2;// 故 p1,p2 都是指向指针的指针，类型为 CShape **
    a1 = (*p1)->Area();// * p1 的类型是 Cshape * , 是基类指针，故此句为多态
    a2 = (*p2)->Area();
    if (a1 < a2)
        return -1;
    else if (a2 < a1)
        return 1;
    else
        return 0;
}
int main()
{
    int i, n;
    CRectangle *pr;
    CCircle *pc;
    CTriangle *pt;
    cin >> n;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        char c;
        cin >> c;
        switch (c)
        {
        case 'R':
            pr = new CRectangle();
            cin >> pr->w >> pr->h;
            pShapes[i] = pr; // 派生类指针 赋给 基类
            break;
        case 'C':
            pc = new CCircle;
            cin >> pc->r;
            pShapes[i] = pc;
            break;
        case 'T':
            pt = new CTriangle();
            cin >> pt->a >> pt->b >> pt->c;
            pShapes[i] = pt;
            break;

        }
    }

    qsort(pShapes, n, sizeof(CShape*), MyCompare);
    for (i = 0; i < n; i++)
        pShapes[i]->PrintInfo();
    while (1);
    return 0;
}

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，就能对各个派生类对象
做各种操作，是很常用的做法

构造函数和析构函数中调用虚函数

在构造函数和析构函数中调用虚函数，不是多态。编
译时即可确定，调用的函数是自己的类或基类中定义
的函数，不会等到运行时才决定调用自己的还是派生
类的函数。

派生类中和基类中虚函数同名同参数表的函数，不加
virtual 也自动成为虚函数

#include <iostream> 
using namespace std;

class myclass
{
public:
    virtual void hello() { cout << "hello from myclass" << endl; };
    virtual void bye() { cout << "bye from myclass" << endl; }
};
class son :public myclass
{
public:
    void hello() { cout << "hello from son" << endl; }
    son() { hello(); }
    ~son() { bye(); }
};

class grandson :public son
{
public:
    void hello()
    {
        cout << "hello from grandson" << endl;
    }
    void bye() 
    {
        cout << "bye from grandson" << endl;
    }
    grandson()
    { 
        cout << "constructing grandson" << endl;
    }
    ~grandson() { cout << "destructing grandson" << endl; }
};

int main() {
    grandson gson;
    son *pson; // 不会调用构造函数？因为指针不需要分配内存空间？
    pson = &gson;
    pson->hello();  //多态
    return 0;
}
//派生类中和基类中虚函数同名同参数表的函数，不加virtual 也自动成为虚函数
/*
结果：
hello from son
constructing grandson
hello from grandson
destructing grandson
bye from myclass
*/

虚函数的访问权限

class Base {
private:
virtual void fun2() { cout << "Base::fun2()" << endl; }
};
class Derived:public Base {
public:
virtual void fun2() { cout << "Derived:fun2()" << endl; }
};
Derived d;
Base * pBase = & d;
pBase-> fun2(); // 编译出错

编译出错是因为 fun2() 是 Base 的私有成员。即使运行到此时实际上调用的应该是
Derived 的公有成员 fun2() 也不行，因为语法检查是不考虑运行结果的。

如果将 Base 中的 private 换成 public, 即使 Derived 中的 fun2() 是 private 的，编译依然能通
过，也能正确调用 Derived::fun2() 。

#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
    virtual void fun2()
    {
        cout << "base::fun2()" << endl;
    }
};
class Derived :public Base
{
private:
    virtual void fun2()
    {
        cout << "Derived:fun2()" << endl;
    }
};

int main()
{
    Derived d;
    Base * pBase = &d;
    pBase->fun2(); // 神奇了，private也能访问！！！
    while (1);
    return 0;

}