第18节 多态与继承 – 下

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第一:

重写与重载

面试题

重载和重写有什么区别?什么时候是重载,什么时候是重写?

下面的继承方式有问题吗?为什么?

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

//重载只能发生在同一个类里面(同一个作用域),不能发生在二个类
//否则就是自动覆盖
class Parent
{
public:
    //3个虚函数
    virtual void func()
    {
        cout<<"void func()"<<endl;
    }
    
    virtual void func(int i)
    {
        cout<<"void func(int i)"<<endl;
    }
    
    virtual void func(int i, int j)
    {
        cout<<"void func(int i, int j)"<<endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    //此处是重写关系
    //子类自动重写父类的virtual void func(int i, int j)函数
    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)//指针
{
    p->func(1, 2);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Parent p;
    
    p.func();
    p.func(1);
    p.func(1, 2);
    
    Child c;
    
    c.func(1, 2);
    
    run(&p);//重写  多态
    run(&c);
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

  函数重载
      必须在同一个类中进行
      子类无法重载父类的函数,父类同名函数将被覆盖
      重载是在编译期间根据参数类型和个数决定调用函数
  函数重写
      必须发生于父类与子类之间
      并且父类与子类中的函数必须有完全相同的原型
      使用 virtual 声明之后能够产生多态
      多态是在运行期间根据具体对象的类型决定调用函数

第二:

虚函数深入理解

问题

是否可以将类的每个成员函数都声明为虚函数?

C++ 中多态的实现原理
  当类中声明虚函数时,编译器会在类中生成一个虚函数表
  虚函数表是一个存储类成员函数指针的数据结构
  虚函数表是由编译器自动生成与维护的
  virtual 成员函数会被编译器放入虚函数表中
  存在虚函数时,每个对象中都有一个指向虚函数表的指针

第四:

问题

对象中的 VPTR 指针什么时候被初始化?
    对象在创建的时候由编译器对 VPTR 指针进行初始化
    只有当对象的构造完全结束后 VPTR 的指向才最终确定
    父类对象的 VPTR 指向父类虚函数表
    子类对象的 VPTR 指向子类虚函数表
结论:构造函数中调用虚函数无法实现多态

构造函数中的“ 多态”

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    Parent()
    {
        this->func();
    }
    
    virtual void func()//构造函数里的 虚函数
    {
        cout<<"void Parent::func()"<<endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public: 
    void func()//此处子类重写func(),但是并不会发生多态!!!
    {
        cout<<"void Child::func()"<<endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    Child c;
    
    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

第五:

纯虚函数

 面向对象中的抽象概念
在进行面向对象分析时,会有一些抽象的概念!

在现实中需要知道具体的图形类型才能求面积,
所以对概念上的 “ 图形 ” 求面积是没有意义的!

  用 Shape作为基类进行继承

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class Shape//求面积 属于抽象类,要用到纯虚函数
{
public:
    virtual double area() = 0;//area 是纯虚函数, = 0告诉编译器,这个函数故意只声明不定义 
};

class Rectangle : public Shape
{
    double m_a;
    double m_b;
public:
    Rectangle(double a, double b)//矩形
    {
        m_a = a;
        m_b = b;
    }
    
    double area()
    {
        return m_a * m_b;//矩形面积公式
    }
};

class Circle : public Shape//圆
{
    double m_r;//半径
public:
    Circle(double r)
    {
        m_r = r;
    }
    
    double area()
    {
        return 3.14 * m_r * m_r;
    }
};

//不能定义抽象类对象,但是可以定义抽象类指针
void area(Shape* s)//指针  多态特性
{
    cout<<s->area()<<endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Rectangle rect(2, 3);//矩形对象
    Circle circle(4);    //圆对象
    //shape s;           //错误,抽象类不能用于定义对象
        
    //抽象类只能用于定义指针和引用
    area(&rect);//打印矩形面积
    area(&circle);//打印圆面积
    //area(&s);          //错误

    cout << "Press the enter key to continue ...";
    cin.get();
    return EXIT_SUCCESS;
}

纯虚函数

  面向对象中的抽象类
  抽象类可用于表示现实世界中的抽象概念
  抽象类是一种只能定义类型,而不能产生对象的类
  抽象类只能被继承并重写相关函数
  抽象类的直接特征是纯虚函数

纯虚函数是只声明函数原型,而 故意 不定义函数体的虚函数

  抽象类与纯虚函数
      抽象类不能用于定义对象
      抽象类只能用于定义指针和引用
      抽象中的纯虚函数必须被子类重写

小结:

  函数重载与函数重写不同
  多态是通过虚函数表实现的
  虚函数在效率上会受到影响
  抽象类可用于表示现实世界中的抽象概念
  抽象类是通过纯虚函数实现的

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