一、多态性
1、多态性(Polymorphism)是指一个名字,多种语义;或界面相同,多种实现。
2、重载函数是多态性的一种简单形式。
3、虚函数允许函数调用与函数体的联系在运行时才进行,称为动态联编。
二、虚函数
1、冠以关键字 virtual 的成员函数称为虚函数
2、实现运行时多态的关键首先是要说明虚函数,另外,必须用基类指针调用派生类的不同实现版本
三、
1,虚函数和基类指针
基类指针虽然获取派生类对象地址,却只能访问派生类从基类继承的成员
例如:
#include<iostream>
using namespace std ;
class Base
{ public :
Base(char xx) { x = xx; }
void who() { cout <<"Base class: " << x << "\n" ; }
protected: char x;
} ;
class First_d : public Base
{ public :
First_d(char xx, char yy):Base(xx) { y = yy; }
void who() { cout <<"First derived class: "<< x << ", " << y<< "\n" ; }
protected: char y;
} ;
class Second_d : public First_d
{ public :
Second_d( char xx, char yy, char zz ) : First_d( xx, yy ) { z = zz; }
void who() { cout <<"Second derived class: "<< x << ", " << y<< ", " << z << "\n" ; }
protected: char z;
} ;
int main()
{
Base B_obj( 'A' ) ;
First_d F_obj( 'T', 'O' ) ;
Second_d S_obj( 'E', 'N', 'D') ;
Base * p ;
p = & B_obj ; p -> who();
p = &F_obj ; p -> who();
p = &S_obj ; p -> who();
F_obj.who() ;
( ( Second_d * ) p ) -> who() ;
}
注:1,通过基类指针只能访问从基类继承的成员
2,一个虚函数,在派生类层界面相同的重载函数都保持虚特性
3,虚函数必须是类的成员函数
4,不能将友元说明为虚函数,但虚函数可以是另一个类的友元
5,析构函数可以是虚函数,但构造函数不能是虚函数
2,虚函数的重载特性
(1)在派生类中重载基类的虚函数要求函数名、返回类型、参数个数、参数类型和顺序完全相同
(2)如果仅仅返回类型不同,C++认为是错误重载
(3)如果函数原型不同,仅函数名相同,丢失虚特性
例如:
class base
{ public :
virtual void vf1 ( ) ;
virtual void vf2 ( ) ;
virtual void vf3 ( ) ;
void f ( ) ;
};
class derived : public base
{ public :
void vf1 ( ) ; // 虚函数
void vf2 ( int ) ; // 重载,参数不同,虚特性丢失
char vf3 ( ) ; // error,仅返回类型不同
void f ( ) ; // 非虚函数重载
};
3,虚析构函数
(1)构造函数不能是虚函数。
(2)建立一个派生类对象时,必须从类层次的根开始,沿着继承路径逐个调用基类的构造(3)函数析构函数可以是虚的。
(4)虚析构函数用于指引 delete运算符正确析构动态对象
例如:
#include<iostream>
using namespace std ;
class A
{public:
~A(){ cout << "A::~A() is called.\n" ; }
};
class B : public A
{public:
~B(){ cout << "B::~B() is called.\n" ; }
} ;
int main() {
A *Ap = new B ;
B *Bp2 = new B ;
cout << "delete first object:\n" ;
delete Ap;
cout << "delete second object:\n" ;
delete Bp2 ;
}
说明:
1.派生类应该从它的基类公有派生。?
2.必须首先在基类中定义虚函数。
3.派生类对基类中声明虚函数重新定义时,关键字virtual可以不写。
4.一般通过基类指针访问虚函数时才能体现多态性。
5.一个虚函数无论被继承多少次,保持其虚函数特性。
6.虚函数必须是其所在类的成员函数,而不能是友元函数,也不能是静态函数。
7.构造函数、内联成员函数、静态成员函数不能是虚函数。
(虚函数不能以内联的方式进行处理)
8.析构函数可以是虚函数,通常声明为虚函数。
4,成员函数调用虚函数
#include <iostream.h>
class A
{ public:
virtualdouble funA(double x)
{ cout<<"funA of class A called."<<endl;
return x*x; }
doublefunB(double x)
{ return funA(x)/2; }
};
class B:public A
{ public:
virtual double funA(double x)
{ cout<<"funA of classB called."<<endl;
return 2*x*x; }
};
class C:public B
{ public:
virtual double funA(double x)
{ cout<<"funA of class C called."<<endl;
return 3*x*x;
}
};
void main()
{
C objc;
cout<<objc.funB(3)<<endl;
B objb;
cout<<objb.funB(3)<<endl;
}
四、纯虚函数和抽象类
1,纯虚函数是一种特殊的虚函数,
,2,在许多情况下,在基类中不能对虚函数给出有意义的实现,而把它声明为纯虚函数,它的实现留给该基类的派生类去做。
3,这就是纯虚函数的作用。
<一>纯虚函数
1,纯虚函数是一个在基类中说明的虚函数,在基类中没有定义, 要求任何派生类都定义自己的版本
2,纯虚函数为各派生类提供一个公共界面
3, 纯虚函数说明形式:
virtual 类型 函数名(参数表)= 0 ;,
4, 一个具有纯虚函数的基类称为抽象类。
例如:
class point { /*……*/ } ;
class shape ; // 抽象类
{ point center ;
……
public :
point where ( ) { return center ; }
void move ( point p ) {center = p; draw ( ) ; }
virtual void rotate ( int ) = 0 ; //纯虚函数
virtual void draw ( ) = 0 ; // 纯虚函数
} ;
注:
1,抽象类不能建立对象
2,抽象类不能作为函数返回类型
3,抽象类不能作为传值参数类型
五,学习总结
1,虚函数和多态性能够使成员函数根据调用对象的类型产生不同的动作,这给程序设计赋予很大的灵活性。多态性特别适用于实现分层结构的软件系统,便于对问题抽象时定义共性,实现定义区别
2,登录界面的多态性,例如,图书管理系统的登录,老师登录的界面和学生登录的界面就是不一样的,