4.7 多态

4.7 多态

4.7.1 多态的基本概念

4.7.2 纯虚函数和抽象类

4.7.3 虚析构和纯虚析构

4.7 多态

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4.7.1 多态的基本概念

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多态是C++面向对象三大特性之一

多态分为两类

• 静态多态: 函数重载 和 运算符重载属于静态多态，复用函数名

• 动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

• 静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址

• 动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

多态满足条件：

• 有继承关系

• 派生类重写基类中的虚函数

多态使用条件

• 基类指针或引用指向派生类对象

重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写

示例

#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class person{
    public:
        void show(){
            cout<<"是一个人"< 
虚函数实现
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class person{
    public:
        //函数前面加上virtual关键字，变成虚函数，那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了
        virtual void show(){
            cout<<"是一个人"< 
多态的优点：
 
 
代码组织结构清晰
 
 
可读性强
 
 
利于前期和后期的扩展以及维护
 
示例
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
//抽象计算器类
//多态优点：代码组织结构清晰，可读性强，利于前期和后期的扩展以及维护
class base{
    public:
        int x,y;
        
        virtual int calculate(){
            return 0;
        }
};
​
//加法计算器
class add:public base{
    public:
        int calculate(){
            return x+y;
        }
};
​
//减法计算器
class sub:public base{
    public:
        int calculate(){
            return x-y;
        }
};
​
//乘法计算器
class mul:public base{
    public:
        int calculate(){
            return x*y;
        }
};
​
int main(){
    
    //基类指针指向派生类对象的加法计算器
    add a;
    base *b1=&a;
    b1->x=10;
    b1->y=20;
    cout<calculate()<x=10;
    b3->y=20;
    cout<calculate()< 
总结：C++开发提倡利用多态设计程序架构，因为多态优点很多
 

4.7.2 纯虚函数和抽象类 

在多态中，通常基类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用派生类重写的内容,可以将虚函数改为纯虚函数
 
纯虚函数语法：virtual 返回值类型 函数名 （参数列表）= 0 ;
 
当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类(只要有一个函数是纯虚函数，就是抽象类)
 
抽象类特点：
 
 
无法实例化对象
 
 
派生类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
 
示例：
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class point{
    public:
        int x,y;
        
        //纯虚函数
        //类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类
        virtual void show()=0;
};
​
class point_son_1:public point{
    public:
        
};
​
class point_son_2:public point{
    public:
        void show(){
            cout<x=10;
    p3->y=20;
    p3->show();
    
} 
​
int main(){
    
    test01();
    
    test02();
    
    return 0;
    
}
 

4.7.3 虚析构和纯虚析构 

多态使用时，如果派生类中有属性开辟到堆区，那么基类指针在释放时无法调用到派生类的析构代码
 
解决方式：将基类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
 
虚析构和纯虚析构共性：
 
 
可以解决基类指针释放派生类对象
 
 
都需要有具体的函数实现
 
虚析构和纯虚析构区别：
 
 
如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象
 
虚析构语法：
 
virtual ~类名(){}
 
纯虚析构语法：
 
virtual ~类名() = 0;
 
类名::~类名(){}
 
示例：
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class person{
    public:
        person(){
            cout<<"person的构造函数调用"<show();
    
    //通过基类指针去释放，会导致派生类对象可能清理不干净，造成内存泄漏
    delete p;
    
    return 0;
    
}
 
解决方法1 将基类函数的析构函数改为虚析构
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class person{
    public:
        person(){
            cout<<"person的构造函数调用"<show();
    
    delete p;
    
    return 0;
    
}
 
解决方法2 利用纯虚析构函数的方法
 
#include  
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
​
class person{
    public:
        person(){
            cout<<"person的构造函数调用"<show();
    
    delete p;
    
    return 0;
    
}
 
总结：
 
1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过基类指针释放派生类对象
 
2. 如果派生类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
 
3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类