c++知识细节-基类指针指向子类对象/虚纯虚函数/多态性/虚析构

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本文围绕C++知识细节展开，介绍了基类指针指向子类对象的新玩法，探讨了虚函数的使用，包括override和final关键字的作用，阐述了多态性是针对虚函数而言，还讲解了纯虚函数和抽象类的概念，最后强调基类析构函数应写成虚函数以保证正确析构。

c++知识细节-基类指针指向子类对象/虚纯虚函数/多态性/虚析构

基类指针,派生类指针

新玩法: 父类指针可以new一个子类对象.

Human *phuman = new Men;
phuman->funchuman();	//父类类型指针可以调用父类的成员函数
phuman->funcmen();	//不可以,因为你是一个父类指针

Q: 既然父类指针没有办法调用子类的成员函数,那么为什么还让父类指针指向子类对象呢?

虚函数

Q: 有没有一个解决方法,使我们只定义一个对象指针,就能调用各种子类对象的成员函数?
A: 调用父子类中的同名同参函数的话,对这个函数是有要求的.在父类的eat()函数声明之前必须加virtual关键字,将其声明为虚函数.函数实现不用加.子类中可加可不加,因为一旦某个函数被声明成了虚函数,那么所有子类中它都是虚函数.加上有助于阅读.

Human *phuman = new Men;
phuman->eat();	//此时调用的是父类的eat()函数->"人类吃各种粮食"
===============================================================
//父类eat()声明前加上virtual后
phuman->eat();	//此时调用的是Men类的eat()函数->"男人喜欢吃米饭"
phuman->Human::eat();	//这样写可以调用Human类的eat()函数
delete phuman;
phuman = new Women;
phuman->eat();	//此时调用的是Women类的eat()函数->"女人喜欢吃面食"

Notes:
①为了避免在子类中写错虚函数(比如参数或参数个数写的和父类不同了),在子类中的函数声明后可以添加override关键字,此时写错时编译器会提示报错.override关键字就是用来修饰子类中的虚函数的.
②final也是虚函数专用,他是用在父类中.如果在父类的函数声明中加了final,那么任何尝试覆盖该函数的操作都会报错.
③子类中的虚函数必须和父类中声明的一致.
④调用虚函数时执行的是动态绑定.动态:程序运行的时候才知道调用了哪个子类的eat()虚函数,取决于你new的是什么子类的对象.

多态性

多态性就是针对虚函数来说的.
多态性: 体现在具有继承关系的父类和子类之间.通过父类指针,在程序运行时期,找到动态绑定到父类指针上的对象,这个对象既可能是父类对象也可能是子类对象,然后系统内部通过查虚函数表,找到函数eat()的入口地址,从而调用父类或者子类的eat()函数,这就是运行时期的多态性.

纯虚函数

(1)纯虚函数是在基类中声明的虚函数,但他在基类中没有定义.但是要求所有派生类中都要定义这个虚函数的实现方法.
(2)基类中纯虚函数的实现是在纯虚函数的定义后面加上 =0.
(3)一旦在一个类中定义了纯虚函数,那么就不能生成这个类的对象了.这个类就成了抽象类了,不能用来生成对象了.
抽象类的作用就是用来统一管理子类对象.

virtual void eat2() = 0;

基类的析构函数要写成虚函数

Human* phuman = new Men;
delete phoman;	//没有执行子类的析构函数,坏事

结论: 用基类指摘new子类的对象,在delete的时候系统不会调用子类的构造函数.
Q: 如何解决?
A: 把父类的析构函数写成虚函数.
Notes:
①在public继承中,基类对派生类及其对象的操作,只能影响到从基类继承下来的成员.
②如果想要用基类对非继承成员进行操作,则要把基类的这个函数定义为虚函数,析构函数自然也应该如此.
③此时基类中析构函数的虚属性也会继承给子类,这样的话子类中的析构函数也就自然而然成了虚函数,虽然名字和基类的析构函数名字不同.
④ delete phuman时,为了调用子类Men的析构函数,则调用的函数必须是virtual的,也就是为了获得运行时的多态行为.
⑤虚析构的函数保证析构是一定会从子类开始析构。
子类析构时，会依次调用子类析构函数(~men)，类成员变量析构函数，基类析构函数(~Human)。

代码类

//声明基类Human.h
#include <iostream>
class Human
{
public:
	Human();
	Human(int);
public:
	int m_age;	//年龄
	char m_name[100];	//姓名
	void funchuman(){}
public:
	virtual void eat();
};	//类定义时千万不要忘记分号

//定义基类Human.cpp
#include <iostream>
#include "Human.h"
Human::Human()
{
	cout << "执行了Human::Human()" << endl;
}
Human::Human(int abc)
{
	cout << "执行了Human::Human(int)" << endl;
}
void Human::eat()
{
	std::cout << "人类吃各种粮食" << std::endl;
}

//声明子类Men.h
#include <iostream>
#include "Human.h"
class Men : public Human	//表示Men是Human的子类
{
public:
	Men();
	void funcmen(){}
public:
	void eat();
};	//类定义时千万不要忘记分号

//定义子类Men.cpp
#include <iostream>
#include "Men.h"
Men::Men()
{
	cout << "执行了Men::Men()" << endl;
}
void Men::eat()
{
	std::cout << "男人喜欢吃米饭" << std::endl;
}

//声明子类Women.h
#include <iostream>
#include "Human.h"
class Women : public Human	//表示Men是Human的子类
{
public:
	Women();
	void funcwomen(){}
public:
	void eat();
};	//类定义时千万不要忘记分号

//定义子类Women.cpp
#include <iostream>
#include "Women.h"
Women::Women()
{
	cout << "执行了Women::Women()" << endl;
}
void Women::eat()
{
	std::cout << "女人喜欢吃面食" << std::endl;
}