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C++ 多态

C++ 多态

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多态按字面的意思就是多种形态。当类之间存在层次结构,并且类之间是通过继承关联时,就会用到多态。

C++ 多态意味着调用成员函数时,会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。

下面的实例中,基类 Shape 被派生为两个类,如下所示:

实例

#include <iostream> using namespace std; class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } int area() { cout << "Parent class area :" <<endl; return 0; } }; class Rectangle: public Shape{ public: Rectangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { } int area () { cout << "Rectangle class area :" <<endl; return (width * height); } }; class Triangle: public Shape{ public: Triangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { } int area () { cout << "Triangle class area :" <<endl; return (width * height / 2); } }; // 程序的主函数 int main( ) { Shape *shape; Rectangle rec(10,7); Triangle tri(10,5); // 存储矩形的地址 shape = &rec; // 调用矩形的求面积函数 area shape->area(); // 存储三角形的地址 shape = &tri; // 调用三角形的求面积函数 area shape->area(); return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Parent class area
Parent class area

导致错误输出的原因是,调用函数 area() 被编译器设置为基类中的版本,这就是所谓的静态多态,或静态链接 - 函数调用在程序执行前就准备好了。有时候这也被称为早绑定,因为 area() 函数在程序编译期间就已经设置好了。

但现在,让我们对程序稍作修改,在 Shape 类中,area() 的声明前放置关键字 virtual,如下所示:

class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } virtual int area() { cout << "Parent class area :" <<endl; return 0; } };

修改后,当编译和执行前面的实例代码时,它会产生以下结果:

Rectangle class area
Triangle class area

此时,编译器看的是指针的内容,而不是它的类型。因此,由于 tri 和 rec 类的对象的地址存储在 *shape 中,所以会调用各自的 area() 函数。

正如您所看到的,每个子类都有一个函数 area() 的独立实现。这就是多态的一般使用方式。有了多态,您可以有多个不同的类,都带有同一个名称但具有不同实现的函数,函数的参数甚至可以是相同的。

虚函数

虚函数 是在基类中使用关键字 virtual 声明的函数。在派生类中重新定义基类中定义的虚函数时,会告诉编译器不要静态链接到该函数。

我们想要的是在程序中任意点可以根据所调用的对象类型来选择调用的函数,这种操作被称为动态链接,或后期绑定

纯虚函数

您可能想要在基类中定义虚函数,以便在派生类中重新定义该函数更好地适用于对象,但是您在基类中又不能对虚函数给出有意义的实现,这个时候就会用到纯虚函数。

我们可以把基类中的虚函数 area() 改写如下:

class Shape { protected: int width, height; public: Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } // pure virtual function virtual int area() = 0; };

= 0 告诉编译器,函数没有主体,上面的虚函数是纯虚函数

C++ 多态
C++ 教程

C++ 进一步扩充和完善了 C 语言,是一种面向对象的程序设计语言,可运行于多种平台上。C++ 支持多种编程范式——面向对象编程、泛型编程和过程化编程。

C++ 教程目录

1.C++ 简介
2.C++ 运算符
3.C++ 存储类
4.C++ 修饰符类型
5.C++ 常量
6.C++ 变量作用域
7.C++ 数据类型
8.C++ 注释
9.C++ 基本语法
10.C++ 基本的输入输出
11.C++ 日期 & 时间
12.C++ 引用
13.C++ 指针
14.C++ 数字
15.C++ 函数
16.C++ while 循环
17.C++ 指针运算符(& 和 *)
18.C++ 强制转换运算符
19.C++ 成员运算符
20.C++ 逗号运算符
21.C++ 条件运算符 ? :
22.C++ sizeof 运算符
23.C++ 自增自减运算符
24.C++ 数据结构
25.C++ switch 语句
26.C++ 嵌套 if 语句
27.C++ if…else 语句
28.C++ if 语句
29.C++ goto 语句
30.C++ continue 语句
31.C++ break 语句
32.C++ 嵌套循环
33.C++ do…while 循环
34.C++ for 循环
35.C++ 指针的算术运算
36.C++ Null 指针
37.C++ 从函数返回数组
38.C++ 传递数组给函数
39.C++ 指向数组的指针
40.C++ 多维数组
41.C++ 引用调用
42.C++ 指针调用
43.C++ 传值调用
44.C++ 嵌套 switch 语句
45.C++ 把引用作为返回值
46.C++ 把引用作为参数
47.C++ 从函数返回指针
48.C++ 传递指针给函数
49.C++ 指向指针的指针(多级间接寻址)
50.C++ 指针数组
51.C++ 指针 vs 数组
52.C++ 类成员函数
53.C++ 接口(抽象类)
54.C++ 数据封装
55.C++ 数据抽象
56.C++ 多态
57.C++ 重载运算符和重载函数
58.C++ 继承
59.C++ 类 & 对象
60.C++ 中指向类的指针
61.C++ 中的 this 指针
62.C++ 内联函数
63.C++ 友元函数
64.C++ 拷贝构造函数
65.C++ 类构造函数 & 析构函数
66.C++ 类访问修饰符
67.C++ 赋值运算符重载
68.C++ 递增递减运算符重载
69.C++ 输入输出运算符重载
70.C++ 关系运算符重载
71.C++ 二元运算符重载
72.C++ 一元运算符重载
73.C++ 类的静态成员
74.C++ 类成员访问运算符 -> 重载
75.C++ 下标运算符 [] 重载
76.C++ 函数调用运算符 () 重载
77.C++ 文件和流
78.C++ 多线程
79.C++ 信号处理
80.C++ 预处理器
81.C++ 模板
82.C++ 动态内存
83.C++ 有用的资源
84.C++ 标准库
85.C++ STL 教程
86.C++ 实例 – 标准输入输出
87.C++ 实例 – 输出 “Hello, World!”
88.C++ 实例
89.C++ 实例 – 判断闰年
90.C++ 实例 – 计算自然数之和
91.C++ 实例 – 求一元二次方程的根
92.C++ 实例 – 判断三个数中的最大数
93.C++ 实例 – 判断元音/辅音
94.C++ 实例 – 判断一个数是奇数还是偶数
95.C++ 实例 – 交换两个数
96.C++ 实例 – 查看 int, float, double 和 char 变量大小
97.C++ 实例 – 求商及余数
98.C++ 实例 – 实现两个数相加
99.C++ 实例 – 实现一个简单的计算器
100.C++ 实例 – 求两数最小公倍数