C++基础 多态与虚函数 2017_12_03

C++三大特性：封装性、继承性、多态性
1多态性的概念
简单概括：一个接口，多种方法。
意义：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
2关于多态的一些阐述
C++的多态性只有通过虚函数才能体现出来，虚函数允许子类重新定义父类。
3为什么虚函数就体现了C++的多态性呢？
没有加virtual修饰的函数是不是能体现多态性呢？看个例子

这样不太能看出问题来，再加俩指针

这样问题就出来了
我想要基类和派生类各自调用各自的print()函数，可为什么第一个是的，第二个却不是的了呢？

（1）
这是理解多态性的一个关键点：
首先，
class Base{
public:
void print(){ cout << “This is Base .” << endl; }
};

class Derive:public Base{
public:
void print(){ cout << “This is Derive .” << endl; }
};

…

Base A;
Derive B;
先埋个伏笔。看清楚，现在这个时候的基类里的print()不是一个虚函数。
那么我们正常理解。
用Base 和 Derive分别实例化两个对象A 、B，且Base继承于Derive。
对象A正常调用它自己的print();对象B的print()和对象A的print()重名了，它不知道该调用谁了。
这时候，因为“现在这个时候的基类里的print()不是一个虚函数。”所以，派生类会发生名字遮蔽。意思就是说，对象B的自己print()函数遮盖住继承过来的print()，不再使用继承的而是使用自己的。
所以，这里会按照程序员的想法正常显示（让他们各自显示各自的）。

（2）
那为什么下面那个又不各自显示各自的了呢？
这又是理解多态性的一个关键点：
class Base{
public:
void print(){ cout << “This is Base .” << endl; }
};

class Derive:public Base{
public:
void print(){ cout << “This is Derive .” << endl; }
};

…

Base A;
Derive B;

Base* p = &A;
Base* q = &B;

这里就涉及到一个很重要的概念：向上转型
什么是向上转型？其前提条件是什么？有哪些类型可以实现向上转型？
定义：类是一种数据类型，可以发生数据类型转换。将派生类赋值给基类，这在 C++ 中称为向上转型（Upcasting）。相应地，将基类赋值给派生类称为向下转型（Downcasting）。向上转型非常安全，可以由编译器自动完成；向下转型有风险，需要程序员手动干预。
前提：这种转换只有在基类和派生类之间才有意义，并且只能将派生类赋值给基类。
种类：将派生类对象赋值给基类对象、将派生类指针赋值给基类指针、将派生类引用赋值给基类引用

Base* p = &A;
Base* q = &B;
这个属于“将派生类指针赋值给基类指针”，是向上转型的一种。
但是向上转型会有后遗症的，这里简要概括下来就是，派生类如果大于基类，派生类里的一些东西就会舍去，而保留和基类大致相当的一些东西。因为，派生类本身就是在继承基类的基础上加一些自己的新的东西，你非得“大材小用”非得向基类靠拢，那就得剪裁那些新的东西，只保留和基类一致的东西。下面，上图理解：

所以，下面的这些就可以解释了。
Base* p = &A;
Base* q = &B;

Base* p = &A;//这句话，正常理解，就是定义一个指针，是Base*类型的，指向对象A;
Base* q = &B;//这句话，就又说法了。这是一个典型的向上转型 : “将派生类指针赋值给基类指针”。那么它就会有后遗症，“大材小用”，派生类自己新增的一些东西舍去了，只保留了和基类一致的一些东西。那么，你派生类和基类又有何区别？所以，会有两个 This is Base . 输出。

到此，先稍微梳理一下。
我们之前是想让对象A B各自调用各自的print()，有两种方法：
Base A;
Derive B;
Base* p = &A;
Base* q = &B;
//方法一
A.print();
B.print();
cout << “\n” << endl;
//方法二
p->print();
q->print();
方法一可用，但是有缺点。
方法二不可用，因为派生类总被限制在基类里，无法调用子类自己的被重写过的函数。

好，在这里总结一下：
我们之前是想让对象A B各自调用各自的print()，有两种方法。
但是，这两种方法不尽人意。那么有没有一种方法呢？

以上全是铺垫，下面，正式介绍虚函数与多态。

其实多态说来也简单，就是“一个接口，多种方法” ， “对于多态来说，实际上就是用父类型的指针指向子类的实例，然后通过父类的指针调用子类的成员函数”

注意，基类里我多加的virtual关键字！什么是虚函数，加了virtual关键字，这个函数就是虚函数了。
class Base{
public:
virtual void print(){ cout << “This is Base .” << endl; }
};
运行结果：

按照我们的要求各自显示各自的了。这是为什么？

因为概念变了，变成了“虚函数与多态”。
通过虚函数，我们可以达到这样的目的：
Base* p = &A;//基类指针指向基类对象
p->print();//编译器会调用基类方法
Base* q = &B;//基类指针指向派生类对象
p->print();/* 如果没有virtual定义的虚函数，编译器为了安全会调用基类方法，就像我们之前说的“方法二不可用，因为派生类总被限制在基类里，无法调用子类自己的被重写过的函数。” 。但是，一旦我们定义了虚函数，Base* q = &B; p->print();编译器就会调用 派生类自己的print()。 */
现在，梳理一下：
如果想基类调用基类方法，派生类自己调用派生类方法,该怎么实现呢？
引入多态概念，使用虚函数实现。
Base* p = &A;//基类指针指向基类对象
p->print();//指向基类的指针p会实现“基类调用基类方法”
Base* q = &B;//基类指针指向派生类对象
q->print();//指向派生类的指针q会实现“派生类自己调用派生类方法”
如果你还想使用其他派生类仍然可以继续使用指针q实现，只要让q是其他类的指针类型，然后指向你想指向的其他派生类对象即可。

4总结，C++三大特性：封装性、继承性、多态性。多态和虚函数相互联系。

5给下面的任务开个头：那几句常挂嘴边的多态的定义到底该怎么理解？虚函数到底是怎么一回事？