c/c++ 多态的概念

来源:互联网 发布:天猫淘宝网商城首页 编辑:程序博客网 时间:2024/06/12 01:51

预备知识:

c++赋值兼容原则:
    一个公有派生类的对象在使用上可以被当做基类的对象,反之则禁止。
    派生类的对象可以被赋值给基类对象。
    派生类的对象可以初始化基类的引用(指针也一样)
  多态的概念:

  1:先期联编:能够在编译时就能够确定哪个重载的成员函数被调用的情况
  2:后期联编(多态性):系统在运行时,能够根据其参数类型确定调用哪个重载的成员函数的情况

多态概念介绍

所谓的多态即用父类型的指针指向子类对象,然后通过父类的指针调用实际之类的成员函数,因此父类的指针具有多种形态。多态性可以简单地概括为“一个接口,多种方法”,程序在运行时才决定调用的函数,它是面向对象编程领域的核心概念。

C++多态性是通过虚函数来实现的,虚函数允许子类重新定义成员函数,而子类重新定义父类的做法称为覆盖(override),或者称为重写。(这里我觉得要补充,重写的话可以有两种,直接重写成员函数和重写虚函数,只有重写了虚函数的才能算作是体现了C++多态性)而重载则是允许有多个同名的函数,而这些函数的参数列表不同,允许参数个数不同,参数类型不同,或者两者都不同。编译器会根据这些函数的不同列表,将同名的函数的名称做修饰,从而生成一些不同名称的预处理函数,来实现同名函数调用时的重载问题。但这并没有体现多态性。

多态与非多态的实质区别就是函数地址是早绑定还是晚绑定。如果函数的调用,在编译器编译期间就可以确定函数的调用地址,并生产代码,是静态的,就是说地址是早绑定的。而如果函数调用的地址不能在编译器期间确定,需要在运行时才确定,这就属于晚绑定。

那么多态的作用是什么呢,封装可以使得代码模块化,继承可以扩展已存在的代码,他们的目的都是为了代码重用。而多态的目的则是为了接口重用。也就是说,不论传递过来的究竟是那个类的对象,函数都能够通过同一个接口调用到适应各自对象的实现方法。

最常见的用法就是声明基类的指针,利用该指针指向任意一个子类对象,调用相应的虚函数,可以根据指向的子类的不同而实现不同的方法。如果没有使用虚函数的话,即没有

利用C++多态性,则利用基类指针调用相应的函数的时候,将总被限制在基类函数本身,而无法调用到子类中被重写过的函数。因为没有多态性,函数调用的地址将是一定的,而固定的地址将始终调用到同一个函数,这就无法实现一个接口,多种方法的目的了。


  多态性的条件:
    1:基类的虚函数。
    2:派生类的虚函数必须和基类的虚函数声明一致(包括参数类型,返回值类)
    3:类的成员函数才可以说明成虚函数(一般函数不行)。静态成员函数不受制于某个对象,不能说明成虚函数。内联函数不能在运行中动态确定。构造函数因为负责构造对象,所以也不能是虚函数。而析构函数一般是虚函数。
     对于析构函数一般都是虚函数的解释:
    4:指针,或者引用才能实现多态

例题:

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 1 #include <iostream> 2  3 using namespace std; 4  5 class A 6 { 7 public: 8     void foo() 9     {10     cout<<"A::function foo"<<endl;11     }12 virtual void fuu()13     {14         cout<<"A::function fuu"<<endl;15     }16 };17 class B:public A18 {19     public:20     void foo()21     {22        cout<<"B::function foo"<<endl;23     }24     void fuu()25     {26         cout<<"B::function fuu"<<endl;27     }28 };29 int main()30 {31     A a;32     B b;33 34     A *p = &a;35     p->foo();36     p->fuu();37     p = &b;38     p->foo();39     p->fuu();40     return 0;41 }
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第一个p->foo()和p->fuu()都很好理解,本身是基类指针,指向的又是基类对象,调用的都是基类本身的函数。

第二个p->foo()和p->fuu()则是基类指针指向子类对象,正式体现多态的用法,p->foo()由于指针是个基类指针,指向是一个固定偏移量的函数,因此此时指向的就只能是基类的foo()函数的代码了。而p->fuu()指针是基类指针,指向的fuu是一个虚函数,由于每个虚函数都有一个虚函数列表,此时p调用fuu()并不是直接调用函数,而是通过虚函数列表找到相应的函数的地址,因此根据指向的对象不同,函数地址也将不同,这里将找到对应的子类的fuu()函数的地址。