C++面向对象程序设计(六)——多态

本文是中国大学MOOC，北京大学​​程序设计与算法C++面向对象程序设计​​​第六周笔记。本课程学习的​​github仓库​​欢迎Fork


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虚函数和多态

虚函数

类的定义中，前面有​​virtual​​关键字的成员函数就是虚函数

class base{
    virtual int get();
};
int base::get(){}

​​virtualenv​​关键字只用在类定义里的函数声明中，写函数体时不用。

构造函数和静态成员函数不能是虚函数派生类和基类同名同参数表的函数，不加​​virtualenv​​也自动成为虚函数

虚函数与普通函数的本质区别是，虚函数可以参加多态，普通函数不可以

多态

作用

增强程序的可扩充性

派生类的指针可以赋给基类指针

通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时：

如果该指针指向一个基类对象，那么被调用是基类的虚函数

如果指向一个派生类对象，那么被调用的是派生类的虚函数

派生类的对象可以赋给基类引用

通过基类引用调用基类和派生类中同名虚函数时：

如果该引用引用的是一个基类对象，那么被调用是基类的虚函数

如果引用的是一个派生类对象，那么被调用的是派生类的虚函数

多态的实现原理

每一个有虚函数的类（或有虚函数的类的派生类）都有一个虚函数表，该类的任何对象中都放着虚函数表的指针。虚函数表中列出了该类的虚函数地址。多出来的字节就是用来放虚函数表的地址的

虚析构函数

通过基类的指针删除派生类对象时，通常情况下只调用基类的析构函数。但是删除一个派生类对象时，应该先调用派生类的析构函数，然后调用基类的析构函数。这样会冲突

所以我们要把基类的析构函数声明为​​virtual​​

基类的析构函数是虚函数，派生类的析构函数可以不进行声明​​virtual​​

通过基类的指针删除派生类对象时，首先调用派生类的析构函数，然后调用基类的析构函数。

一般来说，一个类如果定义了虚函数，那么析构函数也应该定义成虚函数。或者一个类打算作为基类使用，也应该将析构函数定义成虚函数

但是不允许虚函数作为构造函数

纯虚函数和抽象类

纯虚函数

没有函数体的虚函数

class A{
private:
  int a;
public:
  virtual void Print() = 0; //纯虚函数
  void fun(){
  cout<<"fun";
  }
}

抽象类

包含纯虚函数的类叫抽象类，抽象类只能作为基类来派生新类使用，不能创建抽象类的对象

抽象类的指针和引用可以指向由抽象类派生出来的类的对象

A a;  //错误，Ａ是抽象类，不能创建对象
A *pa;  //可以，可以定义抽象类的指针和引用
pa = new A; //错误，A是抽象类，不能创建对象

抽象类的成员函数内可以调用纯虚函数，但是在构造函数或析构函数内部不能调用纯虚函数

如果一个类从抽象类派生而来，那么当且仅当它实现了基类中的所有纯虚函数，它才能成为非抽象类