一、多态的概念:
一个接口,多种方法
二、封装的作用:
封装可以是得代码模块化;继承可以扩展已经存在的代码,都是为了代代码重用;
多态的目的:接口重用
三、 1、编译时的多态性
对于一些函数的调用，如果编译器在编译时就可以确定索要调用函数是哪一个具体实现，这种多态性称为编译时多态性，也成为静态多态性
C++可以通过重载（函数重载或运算符重载）来实现编译时的多态性。
2、运行时的多态性
当函数的调用在编译时无法得知所调用的函数是哪一个实现是，需要在运行时才能决定，这种多态性称为动态多态性。
/ Data类声明class Data{public: Data(int x = 0, int y = 0); // 缺省构造函数
void set_xy(int x, int y);
int get_x() const;
int get_y() const;
long norm(void);
~Data() { }
Data& operator += (Data& add) // 重载运算符+=
{ m_x += add.m_x;
m_y += add.m_y;
return *this; // 返回当前对象 }
protected: int m_x; int m_y;};// Data类成员函数定义
Data::Data(int x, int y):m_x(x), m_y(y){} // 构造函数初始对保护成员化
void Data::set_xy(int x, int y){ m_x = x; m_y = y;}
int Data::get_x(void)
const{ return m_x;}
int Data::get_y(void)
const{ return m_y;}
long Data::norm(void)
{ return (m_x*m_x+m_y*m_y);}// T_Data类声明
class T_Data:public
Data{public: T_Data(int x = 0, int y = 0, int z = 0);
void set_xyz(int x, int y, int z);
int get_z(void);
long norm(void);
T_Data& operator +=(T_Data& add)
{ m_x += add.m_x; m_y += add.m_y;
m_z += add.m_z;
return *this; }
protected: int m_z;};// T_Data类成员函数定义
T_Data::T_Data(int x, int y, int z):Data(x, y), m_z(z){}void T_Data::set_xyz(int x, int y, int z)
{ m_x = x; m_y = y; m_z = z;}
int T_Data::get_z(void)
{ return m_z;}
long T_Data::norm(void)
{ return m_x*m_x+m_y*m_y+m_z*m_z;}
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{ Data d1(10, 20);
Data d2;
T_Data d3(10, 20, 30);
T_Data d4; d2.set_xy(20,40);
d4.set_xyz(5, 10, 15);
cout << "d1 = (" << d1.get_x() << "," << d1.get_y() << ")\n";
cout << "d2 = (" << d2.get_x() << "," << d2.get_y() << ")\n";
d2 += d1; // 定调用Data类重载运算符：+=
cout << "d2 = (" << d2.get_x() << "," << d2.get_y() << ")\n";
cout << "d3 = (" << d3.get_x() << "," << d3.get_y() << "," << d3.get_z() << ")\n";
cout << "d4 = (" << d4.get_x() << "," << d4.get_y() << "," << d4.get_z() << ")\n";
d4 += d3; // 定调用Data类重载运算符：+=
cout << "d4 = (" << d4.get_x() << "," << d4.get_y() << "," << d4.get_z() << ")\n";
cout << "d1's norm is " << d1.norm() << endl;
cout << "d4's norm is " << d4.norm() << endl; return 0;}
四、虚函数
1、虚函数定义：
冠以关键字 virtual 的成员函数称为虚函数
2、虚函数与动态联编：
实现运行时多态的关键首先是要说明虚函数，另外，必须用
基类指针调用派生类的不同实现版本
3、虚函数和基类指针：
基类指针虽然获取派生类对象地址，却只能访问派生类从基类继承的成员
例】
#include<iostream>
using namespace std ;
class Base
{ public : Base(char xx) { x = xx; }
void who() { cout << "Base class: " << x << "\n" ; }
protected: char x;
} ;
class First_d : public Base
{ public : First_d(char xx, char yy):Base(xx) { y = yy; }
void who() { cout << "First derived class: "<< x << ", " << y << "\n" ; }
protected: char y;
} ;
class Second_d : public First_d
{ public :
Second_d( char xx, char yy, char zz ) : First_d( xx, yy ) { z = zz; }
void who()
{ cout << "Second derived class: "<< x << ", " << y << ", " << z << "\n" ; }
protected: char z;} ;
int main()
{ Base B_obj( 'A' ) ; First_d F_obj( 'T', 'O' ) ; Second_d S_obj( 'E', 'N', 'D' ) ;
Base * p ;
p = & B_obj ; p -> who() ;
p = &F_obj ; p -> who() ;
p = &S_obj ; p -> who() ;
F_obj.who() ;
( ( Second_d * ) p ) -> who() ;
}
通过基类只能从访问从基类继承的成员！！
*注意事项：
1）、一个虚函数，在派生类层界面相同的重载函数都保持虚特性
2）、 虚函数必须是类的成员函数
3)、不能将友元说明为虚函数，但虚函数可以是另一个类的友元
4）、析构函数可以是虚函数，但构造函数不能是虚函数
4、虚函数的重载特性：
1）、在派生类中重载基类的虚函数要求函数名、返回类型、参数个数、参数类型和顺序完全相同
2）、如果仅仅返回类型不同，C++认为是错误重载
3）、如果函数原型不同，仅函数名相同，丢失虚特性
例】
class base
{ public :
virtual void vf1 ( ) ;
virtual void vf2 ( ) ;
virtual void vf3 ( ) ;
void f ( ) ;
} ;
class derived : public base
{ public :
void vf1 ( ) ; // 虚函数
void vf2 ( int ) ; // 重载，参数不同，虚特性丢失
char vf3 ( ) ; // error，仅返回类型不同
void f ( ) ; // 非虚函数重载
} ;
void g ( )
{ derived d ;
base * bp = & d ; // 基类指针指向派生类对象
bp -> vf1 ( ) ; // 调用 deriver :: vf1 ( )
bp -> vf2 ( ) ; // 调用 base :: vf2 ( )
bp -> f ( ) ; // 调用 base :: f ( )
} ;
5、虚析构函数：
1）、构造函数不能是虚函数。建立一个派生类对象时，必须从类层次的根开始，沿着继承路径逐个调用
基类的构造函数
2）、析构函数可以是虚的。虚析构函数用于指引 delete 运算符正确析构动态对象
例】普通析构函数在删除动态派生类对象的调用情况：
#include<iostream>
using namespace std ;
class A
{ public:
~A(){ cout << "A::~A() is called.\n" ; }
} ;
class B : public A
{ public:
~B(){ cout << "B::~B() is called.\n" ; }
} ;
int main() {
A *Ap = new B ;
B *Bp2 = new B ;
cout << "delete first object:\n" ;
delete Ap;
cout << "delete second object:\n" ;
delete Bp2 ;
}
#include<iostream>
using namespace std ;
class A
{ public:
~A(){ cout << "A::~A() is called.\n" ; }
} ;
class B : public A
{ public:
~B(){ cout << "B::~B() is called.\n" ; }
} ;
int main()
{ A *Ap = new B ;
B *Bp2 = new B ;
cout << "delete first object:\n" ;
delete Ap;
cout << "delete second object:\n" ;
delete Bp2 ;
}
6、有关虚构函数的说明：
1）、派生类应该从它的基类公有派生
2）、必须首先在基类中定义虚函数
3）、派生类对基类中声明虚函数重新定义时，关键字virtual可以不写
4）、一般通过基类指针访问虚函数时才能体现多态性
5）、一个虚函数无论被继承多少次，保持其虚函数特性
6）、虚函数必须是其所在类的成员函数，而不能是友元函数，也不能是静态函数
7）、构造函数、内联成员函数、静态成员函数不能是虚函数
（虚函数不能以内联的方式进行处理）
8）、析构函数可以是虚函数，通常声明为虚函数
7、纯虚函数和抽象类：
1）、纯虚函数是一种特殊的虚函数
2）、在许多情况下，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，
它的实现留给该基类的派生类去做，纯虚函数是一个在基类中说明的虚函数，在基类中没有定义，
要求任何派生类都定义自己的版本，纯虚函数为各派生类提供一个公共界面
3）、纯虚函数说明形式：
virtual 类型 函数名（参数表）= 0 ；
4）、一个具有纯虚函数的基类称为抽象类
例1】
class figure
{ protected : double x,y;
public: void set_dim(double i, double j=0) { x = i ; y = j ; }
virtual void show_area() = 0 ;
};
class triangle : public figure
{ public :
void show_area()
{ cout<<"Triangle with high "<<x<<" and base "<<y <<" has an area of "<<x*0.5*y<<"\n"; }
};
class square : public figure
{ public:
void show_area()
{ cout<<"Square with dimension "<<x<<"*"<<y <<" has an area of "<<x*y<<"\n"; }
};
class circle : public figure
{ public:
void show_area()
{ cout<<"Circle with radius "<<x;
cout<<" has an area of "<<3.14*x*x<<"\n";
}
};
例2】
#include<iostream>
using namespace std ;
#include"figure.h"
int main()
{ triangle t ; //派生类对象
square s ; circle c;
t.set_dim(10.0,5.0) ;
t.show_area();
s.set_dim(10.0,5.0) ;
s.show_area() ;
c.set_dim(9.0) ;
c.show_area() ;
}
感悟：
可以让成员函数操作一般化，用基类的指针指向不同的派生类的对象时，
基类指针调用其虚成员函数，则会调用其真正指向对象的成员函数，
而不是基类中定义的成员函数（只要派生类改写了该成员函数）。
若不是虚函数，则不管基类指针指向的哪个派生类对象，调用时都
会调用基类中定义的那个函数。
学习虚函数的好处就在于利用多态性可以设计和实现一个易于扩展的系统，
本质：不是重载声明而是覆盖。
调用方式：通过基类指针或引用，执行时会根据指针指向的对象的类，决定调用哪个函数。
以前学习的函数重载处理的是同一层次上的同名函数问题，而虚函数处理的是不同派生层次上的同名函数问题，
前者是横向重载，后者可以理解为纵向重载。但与重载不同的是: 同一类族的虚函数的首部是相同的，
而函数重载时函数的首部是不同的(参数个数或类型不同)。
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