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虚函数与多态

来源：互联网 发布：最优化计算方法 pdf 编辑：程序博客网 时间：2024/05/16 07:04

第一、

多态可以分为静态的多态和动态多态，静态多态即所谓的函数重载，在编译阶段即可确定是使用哪个函数。动态多态是通过虚函数来实现的，并基于类的继承来表现。

在使用过程中应注意以下几点：

1、虚函数使用过程中，需要用父类指针指向子类，如下例子中Animal *Ani = new Dog;

2、在子类中的同名虚函数是可加关键字virtual也可不加，但是为方便代码阅读，建议是进行添加

3、当子类中的构造函数中存在new对象或者空间时，为避免内存的泄露，需要将父类中的析构函数定义为虚函数。这是因为析构函数定义为虚函数后，在main函数中调用delete Ani进行析构的时候，会自动调用子类的析构函数，由于调用子类的析构函数会自动析构父类；而析构父类是无法自动析构子类的。

4、普通的全局函数、静态成员函数和构造函数都是不能够指定为虚函数的。对于inline修饰的内联函数，当用virtual对其进行修饰时，inline是失效的。

5、父类即使不做任何的定义，单纯是一个空的构造函数和空的析构函数，在对父类进行实例化为对象的时候也是占用1个内存空间的，即对该父类对象进行sizeof衡量时，输出结果为1,。该1个单元的内存空间是用以标定该对象的存在的，当该父类中有其他如int成员时，就不需要该标定空间的。同时，当父类中定义了虚函数时，则实例化后会由于存在一个虚函数表指针，使得该父类的对象的内存空间为4（指针嘛，空间占用是4个单元）。而从该父类继承的所有子类都是会存在一个虚函数表指针的。


定义一个动物（animal）类，要求含有虚函数eat和move，并定义构造函数和虚析构函数
定义一个狗（Dog）类，要求共有继承动物类，定义构造函数和虚析构函数，并实现自己的eat和move函数
使用父类对象实例化子类，调用子类成员函数。


代码：

[cpp] view plain copy
print?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <string>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. /** 
  7.  *  定义动物类：Animal 
  8.  *  成员函数：eat()、move() 
  9.  */  
  10. class Animal  
  11. {  
  12. public:  
  13.     // 构造函数  
  14.     Animal(){cout << "Animal" << endl;}  
  15.     // 析构函数  
  16.     virtual ~Animal(){cout << "~Animal" << endl;}  
  17.     // 成员函数eat()  
  18.     virtual void eat(){cout << "Animal -- eat" << endl;}  
  19.     // 成员函数move()  
  20.     virtual void move(){cout << "Animal -- move" << endl;}  
  21. };  
  22.   
  23. /** 
  24.  * 定义狗类：Dog 
  25.  * 此类公有继承动物类 
  26.  * 成员函数：父类中的成员函数 
  27.  */  
  28. class Dog : public Animal  
  29. {  
  30. public:  
  31.     // 构造函数  
  32.     Dog(){cout << "Dog" << endl;}  
  33.     // 析构函数  
  34.     virtual ~Dog(){cout << "~Dog" << endl;}  
  35.     // 成员函数eat()  
  36.     virtual void eat(){cout << "Dog -- eat" << endl;}  
  37.     // 成员函数move()  
  38.     virtual void move(){cout << "Dog -- move" << endl;}  
  39. };  
  40.   
  41. int main(void)  
  42. {  
  43.     // 通过父类对象实例化狗类  
  44.     Animal *Ani = new Dog;  
  45.     // 调用成员函数  
  46.     Ani->eat();  
  47.     Ani->move();  
  48.     // 释放内存  
  49.     delete Ani;  
  50.       
  51.       
  52.     return 0;  
  53. }  


第二、

纯虚函数：

当虚函数并没有做任何定义时，该虚函数称为纯虚函数，含有纯虚函数的类，称为抽象类。所以，子类也可能是抽象类。注意一点是，抽象类是无法进行实例化对象的！

代码如下：

[cpp] view plain copy
print?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <string>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. /** 
  7.  * 定义动物类：Animal 
  8.  * 虚函数：eat() 
  9.  * 纯虚函数：move() 
  10.  * 数据成员：m_strName 
  11.  */  
  12. class Animal  
  13. {  
  14. public:  
  15.     // 默认构造函数  
  16.     Animal(){};  
  17.     // 含参构造函数  
  18.     Animal(string name){m_strName = name; cout << "Animal" << endl;}  
  19.     // 虚析构函数  
  20.     virtual ~Animal(){cout << "~Animal" << endl;}  
  21.     // 虚成员函数  
  22.     virtual void eat(){cout << "Animal--" << m_strName << "-- eat" << endl;}  
  23.     // 纯虚函数  
  24.     virtual void move()=0;  
  25. public:  
  26.     // 数据成员  
  27.     string m_strName;  
  28. };  
  29.   
  30. /** 
  31.  * 定义狗类：Dog 
  32.  * 公有继承动物类 
  33.  * 虚成员函数：eat()、move() 
  34.  */  
  35. class Dog : public Animal  
  36. {  
  37. public:  
  38.     // 默认构造函数  
  39.     Dog(){};  
  40.     // 含参构造函数  
  41.     Dog(string name){m_strName = name; cout << "Dog" << endl;}  
  42.     // 虚析构函数  
  43.      virtual ~Dog(){cout << "~Dog" << endl;}  
  44.     // 虚成员函数eat()  
  45.     virtual void eat(){cout << "Dog--" << m_strName << " -- eat" << endl;}  
  46.     // 虚成员函数move()  
  47.     virtual void move(){cout << "Dog--" << m_strName << " -- move" << endl;}  
  48. public:  
  49.     // 数据成员  
  50.     string m_strName;  
  51. };  
  52.   
  53. int main(void)  
  54. {  
  55.     // 通过动物类实例化狗类  
  56.     Animal *Ani=new Dog("dog007");  
  57.     // 调用成员函数  
  58.     Ani->eat();  
  59.     Ani->move();  
  60.     // 释放内存  
  61.     delete Ani;  
  62.     Ani=NULL;  
  63.       
  64.     return 0;  
  65. }  


第三、

接口类：在类中仅含有纯虚函数的类。这点包含两个信息，其一是只有成员函数，其二是该成员函数都是虚函数。接口类更多是作为一种协议。

接口的使用例子：

[cpp] view plain copy
print?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <string>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. /** 
  7.  * 定义射击类：CanShut 
  8.  * 定义纯虚函数：aim、reload 
  9.  */  
  10. class CanShut//接口类，只含有纯虚函数  
  11. {  
  12. public:  
  13.     virtual void aim() =0;  
  14.     virtual void reload() =0;//纯虚函数  
  15. };  
  16.   
  17. /** 
  18.  * 定义枪类：Gun 
  19.  * 公有继承射击类 
  20.  * 实现成员函数：aim、reload 
  21.  */  
  22. class Gun : public CanShut  
  23. {  
  24. public:  
  25.     virtual void aim()  
  26.     {  
  27.          cout << "Gun -- aim" << endl;  
  28.     }  
  29.     virtual void reload()  
  30.     {  
  31.          cout << "Gun -- reload" << endl;  
  32.     }  
  33. };  
  34.   
  35. /** 
  36.  * 定义含参函数射击：hunting 
  37.  * 调用参数的aim与reload函数 
  38.  */  
  39. void hunting(CanShut *s)<span style="display: none; width: 0px; height: 0px;" id="transmark"></span>  
  40. {  
  41.     s->aim();  
  42.     s->reload();  
  43. }  
  44.   
  45. int main(void)  
  46. {  
  47.     // 实例化枪对象  
  48.     CanShut *g1=new Gun;  
  49.     // 调用含参函数hunting,将对象枪传入函数中  
  50.     hunting(g1);  
  51.     // 释放内存  
  52.     delete g1;  
  53.     g1=NULL;  
  54.   
  55.     return 0;  
  56. }  



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