C++多態(tài)詳解

多態(tài)是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。多態(tài):調(diào)用同一個(gè)函數(shù)名,可以根據(jù)需要但實(shí)現(xiàn)不同的功能。多態(tài)體現(xiàn)在兩個(gè)方面,我們以前學(xué)過的編譯時(shí)的多態(tài)性(函數(shù)重載)和現(xiàn)在我們這一章將要學(xué)習(xí)的運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性(虛函數(shù))。

運(yùn)行時(shí)多態(tài):運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性是指在程序執(zhí)行之前,根據(jù)函數(shù)名和參數(shù)無法確定應(yīng)該調(diào)用哪一個(gè)函數(shù),必須在程序的執(zhí)行過程中,根據(jù)具體的執(zhí)行情況來動(dòng)態(tài)地確定。

前面我們在介紹繼承的時(shí)候,通過基類的指針或引用指向派生類對象后,調(diào)用派生類和基類中同名的方法的時(shí)候,調(diào)用的均是基類的成員,不能訪問派生類的成員。這是在運(yùn)行之前就可以確定的,而要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的多態(tài),我們要通過虛函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

多態(tài)使用

1.若要訪問派生類中相同名字的函數(shù),必須將基類中的同名函數(shù)定義為虛函數(shù),基類的指針指向派生類對象后, 就可以調(diào)用派生類的同名的成員函數(shù)。

CCurrentTime currentTime;

CTime *p = ¤tTime;

CTime& time = currentTime;

time.getHour();

在前面我們沒有將基類的getHour函數(shù)設(shè)置為虛函數(shù),所以雖然這是一個(gè)包含派生類的對象的基類的引用,它也不能根據(jù)我們剛才所說的運(yùn)行時(shí)多態(tài)來判斷所包含的對象來調(diào)用該類的getHour函數(shù),只會(huì)根據(jù)基類的這是一個(gè)基類的引用來調(diào)用基類的getHour函數(shù),指針也是一樣。

1)將基類同名的函數(shù)定義為虛函數(shù)可以使用C++關(guān)鍵字virtual來實(shí)現(xiàn)。在基類成員函數(shù)聲明前加virtual關(guān)鍵字。

2)在派生類中重新定義基類中的虛函數(shù)時(shí),可以不用關(guān)鍵字virtual來修飾這個(gè)成員函數(shù) 。

在程序的執(zhí)行過程中,依據(jù)指針具體指向哪個(gè)類對象,或依據(jù)引用哪個(gè)類對象,才能確定綁定哪個(gè)成員函數(shù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定。

注意:

1)當(dāng)在基類中把成員函數(shù)定義為虛函數(shù)后,在其派生類中定義的虛函數(shù)必須與基類中的虛函數(shù)同名,參數(shù)的類型、順序、參數(shù)的個(gè)數(shù)必須一一對應(yīng),若函數(shù)名相同,但參數(shù)的個(gè)數(shù)不同或者參數(shù)的類型不同時(shí),則屬于函數(shù)的重載,而不是虛函數(shù)。若函數(shù)名不同,顯然這是不同的成員函數(shù)。

2)實(shí)現(xiàn)這種動(dòng)態(tài)的多態(tài)性時(shí),必須使用基類類型的指針變量,并使該指針指向不同的派生類對象,并通過調(diào)用指針?biāo)赶虻奶摵瘮?shù)才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的多態(tài)性。通過對象名訪問虛函數(shù)則不會(huì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)多態(tài)性。

3)在派生類中沒有重新定義虛函數(shù)時(shí),與一般的成員函數(shù)一樣,當(dāng)調(diào)用這種派生類對象的虛函數(shù)時(shí),則調(diào)用其基類中的虛函數(shù)。

4)可把析構(gòu)函數(shù)定義為虛函數(shù),但是,不能將構(gòu)造函數(shù)定義為虛函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)不能被繼承,每一個(gè)類都需要自己的構(gòu)造函數(shù)來初始化對象。當(dāng)派生類的對象銷毀的時(shí)候,先調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù),再調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù),如果基類的析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù),在對基類的指針或者引用進(jìn)行銷毀的時(shí)候,調(diào)用的就是基類的析構(gòu)函數(shù),沒有調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù),一般的情況下這是沒有問題的。但是我們?nèi)绻枰谂缮惖膬?nèi)部執(zhí)行一些必要的清理工作,比如釋放一些占用的內(nèi)存,或者釋放占用線程的鎖,這個(gè)時(shí)候不調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù)就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。我們一般講基類的析構(gòu)函數(shù)設(shè)置為虛函數(shù)。

5)多態(tài)時(shí)通過虛函數(shù)動(dòng)態(tài)綁定實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部則是通過虛函數(shù)表實(shí)現(xiàn)。調(diào)用時(shí)的執(zhí)行速度要慢。虛函數(shù)表是一張表,其內(nèi)部存儲(chǔ)很多虛函數(shù)的地址?;悓ο笥幸粡垼宇愐灿幸粡?,初始時(shí)子類繼承基類的表,若子類覆蓋(重寫)了基類的虛函數(shù),則將子類的虛函數(shù)表對應(yīng)項(xiàng)目替換為子類虛函數(shù)指針。

這個(gè)大家先大概了解,隨著理解的加深,可以深入學(xué)習(xí)一下。


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