【C++】学习笔记[十二]

多态

多态的基本概念

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的区别

• 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

动态多态满足条件：

• 有继承关系
• 子类要重写【函数返回值类型、函数名称、参数列表要完全相同】父类的虚函数

动态多态的使用

• 父类的指针或者引用指向子类的对象

简单的练习代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

//动物类
class Animal
{
   
   
public:
	virtual void speak()
	{
   
   
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
   
   
	void speak()
	{
   
   
		cout << "小猫在说话" << endl;
	}
};

class Dog :public Animal
{
   
   
	void speak()
	{
   
   
		cout << "小狗在说话" << endl;
	}
};

//执行说话函数
//地址早绑定，在编译阶段就确定了函数地址
//如果想执行让猫在说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要地址晚绑定【虚函数机制】

void doSpeak(Animal& animal)//animal 的引用=cat
{
   
   
	animal.speak();
}

void test01()
{
   
   
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}

int main()
{
   
   
	test01();
	return 0;
}

.运行结果如下：

我们利用开发人员命令工具来查看一下Animal和Cat这两个类的布局情况：

我们可以看到Animal类中有一个虚函数指针指向虚函数表，虚函数表中存放的是虚函数的地址，当子类重写了父类中的虚函数时，子类的虚函数表中就变成了子类自己的虚函数地址。

多态案例----计算器类

案例描述：分别利用普通写法和多态技术，设计两个操作数进行运算的计算器类

多态的优点：

• 代码组织结构清晰
• 代码可读性强
• 利于前期和后期的扩展以及维护

普通写法代码如下

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//计算器类
class Calculator
{
   
   
public:
	int getResult(string oper)
	{
   
   
		if (oper == "+")
		{
   
   
			return m_num1 + m_num2;
		}
		else if (oper == "-")
		{
   
   
			return m_num1 - m_num2;
		}
		else if (oper == "*")
		{
   
   
			return m_num1 * m_num2;
		}
	}

	//如果想对计算器扩展新的功能，需要修改源码
	//在真实的开发中，提倡开闭原则
	//开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭

	int m_num1;
	int m_num2;
};

void test01()
{
   
   
	//创建一个计算器对象
	Calculator c;
	c.m_num1 = 10;
	c.m_num2 = 10;

	cout << c.m_num1 << "+" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("+") << endl;
	cout << c.m_num1 << "-" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("-") << endl;
	cout << c.m_num1 << "*" << c.m_num2 << "=" << c.getResult("*") << endl;
}

int main()
{
   
   
	test01();
	return 0;
}

运行结果如下：

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