C++中的多态

l  动态绑定

voidprint_total(ostream &os, const Item_base &item, size_t n)

{

os<< "ISBN: " << item.book() << "\tnumber sold:" << n << "\ttotal price: "

<<item.net_price(n) << endl;

}

该函数的工作很普通：调用其 item 形参的 book 和 net_price 函数，打印结果。关于这个函数，有两点值得注意。

第一，虽然这个函数的第二形参是Item_base的引用但可以将 Item_base对象或 Bulk_item对象传给它。

第二，因为形参是引用且net_price是虚函数，所以对 net_price的调用将在运行时确定。调用哪个版本的 net_price将依赖于传给 print_total的实参。如果传给print_total的实参是一个 Bulk_item对象，将运行 Bulk_item中定义的应用折扣的 net_price；如果实参是一个 Item_base对象，则调用由Item_base定义的版本。

    在 C++ 中，通过基类的引用（或指针）调用虚函数时，发生动态绑定。引用（或指针）既可以指向基类对象也可以指向派生类对象，这一事实是动态绑定的关键。用引用（或指针）调用的虚函数在运行时确定（java中的函数都是在运行时绑定的，而c++中必须声明为virtual，才会在运行时绑定），被调用的函数是引用（或指针）所指对象的实际类型所定义的。

 

l  定义基类和派生类

ü  继承层次的根类一般都要定义虚析构函数，即virtual~Item_base(){}

ü  保留字virtual 的目的是启用动态绑定。成员默认为非虚函数，对非虚函数的调用在编译时确定。为了指明函数为虚函数，在其返回类型前面加上保留字 virtual。除了构造函数之外，任意非 static成员函数都可以是虚函数（static函数不能重写，所以定义为虚函数无意义！）。保留字只在类内部的成员函数声明中出现，不能用在类定义体外部出现的函数定义上。

 

ü  在基类中，public 和 private 标号具有普通含义：用户代码可以访问类的public 成员而不能访问 private 成员， private成员只能由基类的成员和友元访问。派生类对基类的 public 和 private 成员的访问权限与程序中任意其他部分一样：它可以访问 public 成员而不能访问 private 成员。有时作为基类的类具有一些成员，它希望允许派生类访问但仍禁止其他用户访问这些成员。对于这样的成员应使用 受保护的访问标号。 protected 成员可以被派生类对象访问但不能在该类作用域之外访问。

 

ü  派生类只能通过派生类对象访问其基类的 protected 成员，派生类对其基类类型对象的 protected 成员没有特殊访问权限，即不能访问。

voidBulk_item::memfcn(const Bulk_item &d, const Item_base &b)

{

// attempt to use protected member

double ret = price; // ok: uses this->price

ret = d.price; // ok: uses price from a Bulk_item object

ret = b.price; // error: no access toprice from an Item_base

}

 

ü  派生类不能访问基类的 private 成员。

ü  为了定义派生类，使用 类派生列表指定基类。类派生列表指定了一个或多个基类，具有如下形式：class classname: access-label base-class

ü  尽管不是必须这样做，派生类一般会重定义所继承的虚函数。派生类没有重定义某个虚函数，则使用基类中定义的版本。

ü  派生类中虚函数的声明必须与基类中的定义方式完全匹配，但有一个例外：返回对基类型的引用（或指针）的虚函数。派生类中的虚函数可以返回基类函数所返回类型的派生类的引用（或指针）。还有虚析构函数！！

ü  一旦函数在基类中声明为虚函数，它就一直为虚函数，派生类无法改变该函数为虚函数这一事实。派生类重定义虚函数时，可以使用 virtual 保留字，但不是必须这样做。

ü  已定义的类才可以用作基类。如果已经声明了 Item_base 类，但没有定义它，则不能用 Item_base 作基类。

ü  如果需要声明（但并不实现）一个派生类，则声明包含类名但不包含派生列表。例如，下面的前向声明会导致编译时错误：

// error: a forward declaration must not include the derivation list

class Bulk_item : public Item_base;

正确的前向声明为：

class Bulk_item;

class Item_base;

 

ü  C++ 中的函数调用默认不使用动态绑定。要触发动态绑定，满足两个条件：第一，只有指定为虚函数的成员函数才能进行动态绑定，成员函数默认为非虚函数，非虚函数不进行动态绑定；第二，必须通过基类类型的引用或指针进行函数调用。

 

ü  如果调用非虚函数，则无论实际对象是什么类型，都执行基类类型所定义的函数。如果调用虚函数，则直到运行时才能确定调用哪个函数，运行的虚函数是引用所绑定的或指针所指向的对象所属类型定义的版本。

 

ü  对象是非多态的——对象类型已知且不变。对象的动态类型总是与静态类型相同，这一点与引用或指针相反。运行的函数（虚函数或非虚函数）是由对象的类型定义的。只有通过引用或指针调用，虚函数才在运行时确定。只有在这些情况下，直到运行时才知道对象的动态类型。

#include<iostream>

usingnamespace std;

class n{

public:

   virtual void a(){

      cout<<1<<endl;

   }

};

classm:public n{

public:

   void a(){

      cout<<2<<endl;

   }

};

intmain(){

   n i=m();

   i.a();      //输出1

   return 0;

}}

ü  覆盖虚函数机制

Item_base*baseP = &derived;

double d = baseP->Item_base::net_price(42);

为什么会希望覆盖虚函数机制？最常见的理由是为了派生类虚函数调用基类中的版本。在这种情况下，基类版本可以完成继承层次中所有类型的公共任务，而每个派生类型只添加自己的特殊工作。派生类虚函数调用基类版本时，必须显式使用作用域操作符。如果派生类函数忽略了这样做，则函数调用会在运行时确定并且将是一个自身调用，从而导致无穷递归。