C++笔记 第四十九课 多态的概念和意义---狄泰学院

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第四十九课 多态的概念和意义

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（::）可以访问到父类中的函数

2.多态的概念和意义

面向对象中期望的行为
根据实际的对象类型盘算如何调用重写函数
父类指针（引用）指向
父类对象则调用父类中定义的函数
子类对象则调用子类中定义的重写函数
面向对象中的多态的概念
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由多种不同的表现形态

C++语言直接支持多态的概念
通过使用virtual关键字对多态进行支持
被virtual声明的函数被重写后具有多态特性
被virtual声明的函数叫做虚函数

49-1 多态的初体验

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Parent
{
public:
    virtual void print()
    {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};
class Child : public Parent
{
public:
    virtual void print()
    {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};
void how_to_print(Parent* p)
{
    p->print();     // 展现多态的行为
}
int main()
{
    Parent p;
    Child c;
    
    how_to_print(&p);    // Expected to print: I'm Parent.
    how_to_print(&c);    // Expected to print: I'm Child.
    
    return 0;
}
运行结果
I'm Parent.
I'm Child.

多态的意义
在程序运行过程中展现出动态的特性
函数重写必须多态实现，否则没有意义
多态是面向对象组件化程序设计的基础特性
理论中的概念
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—多态
在程序实际运行后才能确定具体的函数调用
如：函数重写

49-2 动态联编与静态联编

#include <iostream>
#include <string>
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);     // Showing polymorphic characteristics
                       // Dynamic binding
}
int main()
{
    Parent p;
    
    p.func();         // Static binding
    p.func(1);        // Static binding
    p.func(1, 2);     // Static binding
    
    cout << endl;
    
    Child c;
    
    c.func(1, 2);     // Static binding
    
    cout << endl;
    
    run(&p);
    run(&c);
    
    return 0;
}
运行结果
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

49-3 江湖恩怨

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Boss
{
public:
    int fight()
    {
        int ret = 10;
        
        cout << "Boss::fight() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};
class Master
{
public:
    virtual int eightSwordKill()
    {
        int ret = 8;
        
        cout << "Master::eightSwordKill() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};
class NewMaster : public Master
{
public:
    int eightSwordKill()
    {
        int ret = Master::eightSwordKill() * 2;
        
        cout << "NewMaster::eightSwordKill() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};
void field_pk(Master* master, Boss* boss)
{
    int k = master->eightSwordKill();
    int b = boss->fight();
    
    if( k < b )
    {
        cout << "Master is killed..." << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Boss is killed..." << endl;
    }
}
int main()
{
    Master master;
    Boss boss;
    
    cout << "Master vs Boss" << endl;
    
    field_pk(&master, &boss);
    
    cout << "NewMaster vs Boss" << endl;
    
    NewMaster newMaster;
    
    field_pk(&newMaster, &boss);
    
    return 0;
}
运行结果
Master vs Boss
Master::eightSwordKill() : 8
Boss::fight() : 10
Master is killed...
NewMaster vs Boss
Master::eightSwordKill() : 8
NewMaster::eightSwordKill() : 16
Boss::fight() : 10
Boss is killed...

小结
函数重写只可能发生在父类与子类之间
根据实际对象的类型确定调用的具体函数
virtual关键字是C++中支持多态的唯一方式
被重写的虚函数可表现出多态的特性