C++ 多态性和虚函数

2017-06-27 19:17:52

C++面向对象编程的一个重要的特性就是多态性，而多态性的实现需要依赖虚函数的帮助。

一、多态的作用：

1. 隐藏实现细节，使得代码能够模块化；
2. 接口重用，实现“一个接口，多种方法”；

二、虚函数的声明：

class Base

{

　　virtual 返回值类型 函数名（形参表）{}

}

• 当基类的某个成员函数被声明为虚函数后，其子类中的函数如果返回值类型，函数名，形参表一致的话，不论是否加了virtual关键字，都会被认为是虚函数。反之，则是同名隐藏。
• virtual关键字只是在类中声明的时候必须加上，在类外定义的时候不需要加virtual关键字
• 构造函数，静态成员函数不能是虚函数，析构函数可以是虚函数，甚至鼓励将析构函数写成虚函数
• 只有通过基类的对象指针，基类的对象引用来调用派生类的虚函数，才能体现虚函数的特性。单纯通过子类来调用虚函数是无法体现这种动态联编的特性的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A* p=&b

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A& p=b

三、多态性的实现

可以使用基类的对象指针来先后指向同一类族中的不同类对象，以便使用相同的调用方法去调用不同派生类的同名虚函数。

class A
{
    int a;
public:
    A(int x)
    {
        a=x;
    }

    virtual void get(){cout<<"A::"<<a<<endl;}
};

class B:public A
{
    int b;
public:
    B(int x,int y):A(x)
    {
        b=y;
    }

    void get(){cout<<"B::"<<b<<endl;}
};

class C:public B
{
    int c;
public:
    C(int x,int y,int z):B(x,y)
    {
        c=z;
    }

    void get(){cout<<"C::"<<c<<endl;}
};

int main()
{ 
    C c1(1,2,3);
    A* p1=&c1;
    B* p2=&c1;
    p1->get();
    p2->get();
    return 0; 
}

 四、纯虚函数

定义一个基类的时候如果还无法给出虚函数的具体实现方式，可以将之声明为纯虚函数，纯虚函数的实现完全依赖于各个派生类。

纯虚函数的声明：

virtual 返回值类型 函数名（形参表）=0；

• 因为无法给出纯虚函数的定义所以没有函数体，没有函数体和函数体为空是两个概念，要加以区分；
• 函数名赋值为0，本质上是将指向该函数的指针的地址赋值为0。在派生类没有重定义之前是无法加以使用的。

五、抽象类

抽象类是指无法定义对象只能作为基类的一种特殊的类，但是可以定义对象指针，目的是为了实现多态性。

抽象类有两种：

1. 有纯虚函数的基类
2. 构造函数或者析构函数被定义为protected访问