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1 函数重写回顾
- 父类中被重写的函数依然会继承给子类
- 子类中重写的函数将覆盖父类中的函数
- 通过作用域分辨符(::)可以访问父类中的函数
前一篇博客中我们知道,当使用父类的指针(引用)指向子类对象时,子类对象退化为父类对象,只能访问父类中的成员。也就是说父类的指针不管指向的是父类的对象还是子类的对象,调用的都是父类的函数。
2 多态概念
我们希望根据实际指向的对象类型调用重写函数,指针(引用)指向父类对象时调用父类中的成员函数,指向子类对象时调用子类中重写的函数。这就是多态。
面向对象中多态的概念:
- 根据实际的对象类型决定函数调用的具体目标
- 同样的调用语句在实际运行时有多种不同的表现形式
C++ 中使用 virtual 关键字实现多态,被 virtual 修饰的函数叫做虚函数。
编程实验:多态初体验
// 34-1.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Parent
{
public:
virtual void print() // 这里必须要 virtual
{
cout << "I am Parent" << endl;
}
};
class Child : public Parent
{
public:
void print() // 这里的 virtual 可以省略
{
cout << "I am Child" << endl;
}
};
void how_to_print(Parent* p)
{
p->print();
}
int main()
{
Parent p;
Child c;
how_to_print(&p);
how_to_print(&c);
return 0;
}
父类 Parent 和子类 Child 都有成员函数 void print(),通过函数 void how_to_print(Parent* p) 访问类的成员函数,相当于父类的指针指向子类的对象或者父类的对象,如果没有定义为虚函数,调用的都是父类的函数。将成员函数定义为虚函数,可以根据指向的对象动态调用对应类的成员函数。
实现多态,父类的函数要用 virtual 修饰,子类中可写可不写。所以第 7 行需要 virtual 修饰,第 15 行的成员函数 print() 可以用 virtual 修饰,也可以省略。
编译运行
$ g++ 34-1.cpp -o 34-1
$ ./34-1
I am Parent
I am Child
使用多态就可根据指向父类指针指向的对象动态调用指向子类对象就调用子类成员函数,指向父类对象就调用父类成员函数。函数重写必须实现多态,否则就没有意义。
2.1 静态联编与动态联编
静态联编:在程序的编译期间就能确定具体的函数调用,如函数重载
动态联编:在程序实际运行后才能确定具体的函数调用,如函数重写
// 34-2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Parent
{
public:
virtual void func()
{
cout << "void func()" << endl;
}
virtual void func(int i)
{
cout << "void func(int i) : " << i << endl;
}
virtual void func(int i, int j)
{
cout << "void func(int i, int j) : (" << i << ", " << j << ")" << endl;
}
};
class Child : public Parent
{
public:
void func(int i, int j)
{
cout << "void func(int i, int j) : " << i + j << endl;
}
void func(int i, int j, int k)
{
cout << "void func(int i, int j, int k) : " << i + j + k << endl;
}
};
void run(Parent* p)
{
p->func(1, 2);
}
int main()
{
Parent p;
p.func();
p.func(1);
p.func(1, 2);
cout << endl;
Child c;
c.func(1, 2);
cout << endl;
run(&p);
run(&c);
return 0;
}
- 父类中成员函数 virtual void func(),virtual void func(int i) 和 virtual void func(int i, int j) 是重载关系。
- 子类中的成员函数 void func(int i, int j) 和 void func(int i, int j, int k) 也是重载关系。
- 父类中的 virtual void func(int i, int j) 和子类中的 void func(int i, int j) 构成动态联编,父类的指向指向对象,根据对象类型,动态调用
- 子类中定义的和父类同名的函数 func,同名隐藏,不能直接访问,子类对象想访问父类成员要使用作用域分辨符(::)
编译运行
$ g++ 34-2.cpp -o 34-2
$ ./34-2
void func()
void func(int i) : 1
void func(int i, int j) : (1, 2)
void func(int i, int j) : 3
void func(int i, int j) : (1, 2)
void func(int i, int j) : 3
3 小结
1、通过 virtual 关键字修饰成员函数实现多态
2、区分静态联编与动态联编