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多态的概念
多态的概念:通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
例如在生活当中,对于买票这个行为,面对不同的对象就会有不同的方式,当普通人买票时,是全价买票;学生买票时,是半价买票;军人买票时是优先买票。
又比如,当我们使用各种网购app挑选商品的时候。我们会发现搜索同一件商品,一个经常购物的账号显示的价格,可能会比一个没怎么使用过的账号价格更高,并且这个新号的优惠力度也会更大。
通俗来说,不同身份的人去做同一件事,所产生的行为是不同的,这就是多态。
多态的定义及实现
多态的构成条件
多态是在不同继承关系的类对象,去调用同一函数,产生了不同的行为。比如Student继承了
Person。Person对象买票全价,Student对象买票半价。
那么在继承中要构成多态还有两个条件:
- 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
- 被调用的函数必须是虚函数,且派生类必须对基类的虚函数进行重写
虚函数
虚函数:被virtual修饰的类成员函数称为虚函数。
class Person {
public:
virtual void BuyTicket()
{
cout << "买票-全价" << endl;
}
}
【注意】
- 只有类的非静态成员函数前可以加virtual,静态成员函数前不能加virtual。
- 虚函数这里的virtual和虚继承中的virtual是同一个关键字,但是它们之间没有任何关系。虚函数这里的virtual是为了实现多态,而虚继承的virtual是为了解决菱形继承的数据冗余和二义性。
虚函数的重写
虚函数的重写(覆盖):派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同),称子类的虚函数重写了基类的虚函数。
class Person {
public:
virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
};
class Student : public Person {
public:
virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }
//void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }
//注意:在重写基类虚函数时,派生类的虚函数在不加virtual关键字时,
//也可以构成重写(因为继承后基类的虚函数被继承下来了在派生类依旧保持虚函数属性)
//但是该种写法不是很规范,不建议这样使用
};
class Soldier : public Person
{
public:
//子类的虚函数重写了父类的虚函数
virtual void BuyTicket()
{
cout << "优先-买票" << endl;
}
};
void Func(Person& p)
{
//通过父类的引用调用虚函数
p.BuyTicket();
}
void Func(Person* p)
{
//通过父类的指针调用虚函数
p->BuyTicket();
}
int main()
{
Person p; //普通人
Student st; //学生
Soldier sd; //军人
Func(p); //买票-全价
Func(st); //买票-半价
Func(sd); //优先买票
Func(&p); //买票-全价
Func(&st); //买票-半价
Func(&sd); //优先买票
return 0;
}
虚函数重写的两个例外
协变(基类与派生类虚函数的返回值类型不同)
派生类重写基类虚函数时,与基类虚函数返回值类型不同。即基类虚函数返回基类对象的指针或者引用,派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用,称为协变。
class A{};
class B : public A {};
class Person {
public:
//返回基类A的指针
virtual A* f() {return new A;}
};
class Student : public Person {
public:
//返回派生类B的指针
virtual B* f() {return new B;}
};
析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)
如果基类的析构函数为虚函数,此时派生类析构函数只要定义,无论是否加virtual关键字,
都与基类的析构函数构成重写,虽然基类与派生类析构函数名字不同。虽然函数名不相同,
看起来违背了重写的规则,其实不然,这里可以理解为编译器对析构函数的名称做了特殊处
理,编译后析构函数的名称统一处理成destructor。
//父类
class Person
{
public:
virtual ~Person()
{
cout << "~Person()" << endl;
}
};
//子类
class Student : public Person
{
public:
virtual ~Student()
{
cout
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