C/C++学习----第三章多态性和虚函数

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-09-17 15:29 133阅读 0赞

# 第三章 多态性和虚函数 #

## 3.1 多态性 ##

### 3.1.1 编译时的多态性——重载 ###

重载的特征是：各个函数的名字相同，但参数个数或参数的类型不同。

在派生类中调用基类的重载函数时，必须带有基类名和域作用符（：：），否则引起派生类函数的无限循环调用。

<1>在一个类中进行重载

<2>基类成员函数在派生类中重载

<3>类外部函数的重载

在C++中，大多数系统预定义的运算符都可以重载。除以下运算符：.  ::  .\*  ?: sizeof

classpoint \{

intx, y;

public:

point(intx, inty);

pointoperator \+( pointp); //重载运算符\+

pointoperator \-( pointp); //重载运算符\-

pointoperator =( pointp); //重载运算符=

重载不能建立新的运算符，也不能改改变运算符的优先级、结合性和操作数的个数。赋值运算符(=)和地址运算符(&)无需重载就可以用于每一个类。

### 3.1.2 运行时的多态性——虚函数 ###

多态性是通过虚函数实现的，体现在：通过基类指针（或引用）请求使用虚函数时，C++会在与对象关联的派生类中正确的选择重定义的函数。派生类指针调用成员函数时，不是多态性行为；以对象与“**.**”符调用虚函数，也不是多态性行为。

#### 对象指针： ####

<1>可以让一个指向基类的指针指向公有派生的对象，但是不能指向一个私有派生的对象。

<2>不能将一个指向派生类的指针指向基类对象

<3>声明为基类对象的指针，当指向派生类对象时，只能利用它来访问派生类中从基类继承来的成员，不能直接访问公有派生类中特定的成员。如果要访问公有派生类中的特定成员，需要将基类指针显式类型转换为派生类指针来实现（如下表左部）。

<table style="BORDER-RIGHT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-table-layout-alt: fixed; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 0.5pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 0.5pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 0.5pt solid; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 0.5pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent"> class A { public:&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; print(); }; class B: public A{ public: &nbsp;&nbsp;&nbsp; print(); }; &nbsp; void main() { &nbsp;&nbsp;&nbsp; B b, *pb; &nbsp;&nbsp;&nbsp; A a, *pa; &nbsp;&nbsp;&nbsp; pa = &amp;b; &nbsp;&nbsp;&nbsp; pa-&gt;print(); //访问类A中的print &nbsp;&nbsp;&nbsp; ((B *)pa)-&gt;print(); //访问类B中的print } &nbsp; </td> 
 <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 0.5pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 0.5pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #d4d0c8; WIDTH: 257.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 0.5pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt"> class A { public:&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; virtual print(); }; class B: public A{ public: &nbsp;&nbsp;&nbsp; print(); }; &nbsp; void main() { &nbsp;&nbsp;&nbsp; B b, *pb; &nbsp;&nbsp;&nbsp; A a, *pa; &nbsp;&nbsp;&nbsp; pa = &amp;b; &nbsp;&nbsp;&nbsp; pa-&gt;print(); //访问类B中的print } &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 虚函数： ####

在基类中，声明了一个虚函数，在它的派生类中可被重新定义，函数的原型必须完全一致（不同于基类和派生类中的函数重载），否则系统会认为是函数重载；如果仅仅时返回值不同，参数类型和格数完全相同，系统认为是一种语法错误。指向基类的指针，当它指向不同的派生类对象时，调用不同对象的成员函数（体现了动态多态性）。

实现虚函数需要对象附带一些额外信息，以使对象在运行时可以确定该调用哪个虚函数。对大多数编译器来说，这个额外信息的具体形式是一个称为vptr（虚函数表指针）的指针。vptr指向的是一个称为vtbl（虚函数表）的函数指针数组。每个有虚函数的类都附带有一个vtbl。当对一个对象的某个虚函数进行请求调用时，实际被调用的函数是根据指向vtbl的vptr在vtbl里找到相应的函数指针来确定的。详细请参见F:/useful/ATL Under the Hood.doc

**多继承中的虚函数：**

虚函数特性是可以传递的，多个基类的公共基类中的虚函数可以传递给多重派生类，基类指针不能指向派生类的派生类对象。

classA \{

public:

virtualvoidprint();

\};

classB\{

public:

voidprint( );

\};

classC: publicA, publicB\{

public: