C++ 第十一章 11.1 多态,虚函数实现多态

本文通过C++示例代码详细解释了多态的概念及其应用场景。通过对比非虚函数与虚函数的不同表现,展示了如何利用虚函数实现多态,使得基类指针能够调用派生类的方法。

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11.1.1 为何用多态

下面程序,将Tuna 实例传递给Fish 参数,并通过该参数调用基类的Swim();

#include <iostream>
using namespace std;


class Fish
{
public :
    void Swim()
    {
        cout << " Fish swims !" <<endl ;
    }
};


class Tuna:public  Fish
{
public :
    void Swim ()
    {
        cout << " Tuna  swims !"<<endl ;
    }
};


void MakeFishSwim(Fish& InputFish)
{
    InputFish.Swim();
}


int main ()
{
    Tuna myDinner;
    myDinner.Swim();
    MakeFishSwim(myDinner);


    return 0;
}


输出:

Tuna swims!

Fish swims!


        Tuna 类以公有方式继承了Fish 类,它覆盖了方法Fish::swim(). 在main函数,直接调用Tuna::Swims() ,并将myDinner(Tuna类) 作为实参传递给了MaksFishSwim(),而该函数将其视为Fish 类引用,话句话说,虽然传入的是,Tuna 对象,MakeFishSwim(Fish& )也将其视为Fish ,进而调用Fish::Swim()  .  main ()函数输出,显示,虽然传入的是Tuna类对象,但得到的是Fish 的输出  。

        然而调用 InputFish.Swim();时,用户希望执行的是Tuna::swim()。要实现这种多态行为-----让Fish 参数表现出其实际类型(派生类Tuna)的行为,可将Fish::swim()声明为虚函数。


 11.1.2   使用虚函数实现多态

 声明为虚函数如下:

class Base

{

   virtual  函数类型  函数名() 

 {

}

};


程序:

#include <iostream>
using namespace std;


class Fish
{
public :
    virtual void Swim()
    {
        cout << " Fish swims !" <<endl ;
    }
};


class Tuna:public  Fish
{
public :
    void Swim ()
    {
        cout << " Tuna  Swims "<<endl ;
    }
};


class Carp:public Fish
{
public :
    void Swim ()
    {
        cout << " Carp swims !"<<endl ;
    }
};


void MakeFishSwim(Fish& InputFish)
{
    InputFish.Swim();
}


int main ()
{
    Tuna myDinner;
    Carp myLunch ;
    myDinner.Swim();
    MakeFishSwim(myDinner);
    MakeFishSwim(myLunch);
    return 0;
}


  输出:

Tuna swims!

Tuna swims!

Carp swims !

 分析:

函数MakeFishSwim();与上一个例子一样,但输出却截然不同。首先根本没有调用Fish::swim().因为存在覆盖版本Tuna::swim( )和 Carp::swim () ,他们优先于被声明为的虚函数Fish::swim()。这很重要,它意味着,MakeFishSwim()中,可以通过Fish&参数调用派生类定义的Swim(),  而无需知道该参数指向的是哪种类型的对象。

这就是,多态,将派生类对象视为基类对象,并执行派生类的swim()实现。

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