天天看点

C++--同名覆盖、多态

一.同名覆盖引发的问题

父子间的赋值兼容--子类对象可以当作父类对象使用(兼容性)

1.子类对象可以直接赋值给父类对象

2.子类对象可以直接初始化父类对象

3.父类指针可以指向子类对象

4.父类引用可以直接引用子类对象

代码示例

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;

    void add(int i)
    {
        mi += i;
    }

    void add(int a, int b)
    {
        mi += (a + b);
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;

    void add(int x, int y, int z)
    {
        mv += (x + y + z);
    }
};

int main()
{
    Parent p;
    Child c;

    p = c;

    Parent p1(c);

    Parent& rp = c;
    Parent* pp = &c;

    rp.mi = 100;
    rp.add(5);             
    rp.add(10, 10);        

     pp->mv = 1000;
     pp->add(1, 10, 100);

    return 0;
}           

对该代码进行结果预测:通过之前的学习的同名覆盖,程序会在 rp.add(5); rp.add(10, 10); 进行同名覆盖,且在父类指针指向子类对象时可以进行调用

运行结果

C++--同名覆盖、多态

通过程序的运行结果看到,与预测的结果不同,这是因为当使用父类指针(引用)指向子类对象时

1.子类对象退化为父类对象--所以在pp->mv时会出错

2.只能访问父类中定义的成员

3.可以直接访问被子类覆盖的同名成员--所以没发生同名覆盖

特殊的同名函数

1.子类中可以重定义父类中已经存在的成员函数

2.这种重定义发生在继承中,叫做函数重写

3.函数重写是同名覆盖的一种特殊情况

C++--同名覆盖、多态

Q:当函数重写遇上赋值兼容会发生什么?

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;

    void add(int i)
    {
        mi += i;
    }

    void add(int a, int b)
    {
        mi += (a + b);
    }

    void print()
    {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;

    void add(int x, int y, int z)
    {
        mv += (x + y + z);
    }

    void print()
    {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};

void how_to_print(Parent* p)
{
    p->print();
}

int main()
{
    Parent p;
    Child c;

    how_to_print(&p);    
    how_to_print(&c);    

    return 0;
}           

输出结果

C++--同名覆盖、多态

问题分析

1.编译期间,编译器只能根据指针的类型判断所指向的对象

2.根据赋值兼容,编译器认为父类指针指向的是父类对象

3.因此,编译结果只可能是调用父类中定义的同名函数

C++--同名覆盖、多态

在编译这个函数的时候,编译器不可能知道指针p指向了什么,但是编译器没有理由报错。于是,编译器认为最安全的做法时调用父类的print函数,因为父类和子类肯定都有相同的print函数

二.多态的概念和意义

函数重写

1.父类中被重写的函数依然会继承给子类

2.子类中重写的函数将覆盖父类中的函数

3.通过作用域分辨符(::)可以访问父类中的函数

A.面向对象中期待的行为

1.根据实际的对象类型判断如何调用重写函数

2.父类指针指向--a.父类对象调用父类中定义的函数b.子类对象则调用子类中定义的函数

B.面向对象的多态的概念

1.根据实际的对象类型决定函数调用的具体目标

2.同样的调用语句在实际运行时有多种不同的表现形态

C++--同名覆盖、多态

C.C++语言中直接支持多态的概念

1.通过使用virtual关键字对多态进行支持

2.被virtual声明的函数被重写后具有多态特性

3.被virtual声明的函数叫做虚函数

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    virtual void print()
    {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};

void how_to_print(Parent* p)
{
    p->print();     // 展现多态的行为
}

int main()
{
    Parent p;
    Child c;

    how_to_print(&p);    
    how_to_print(&c);    

    return 0;
}           
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    virtual void func()
    {
        cout << "void func()" << endl;
    }

    virtual void func(int i)
    {
        cout << "void func(int i) : " << i << endl;
    }

    virtual void func(int i, int j)
    {
        cout << "void func(int i, int j) : " << "(" << i << ", " << j << ")" << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    void func(int i, int j)
    {
        cout << "void func(int i, int j) : " << i + j << endl;
    }

    void func(int i, int j, int k)
    {
        cout << "void func(int i, int j, int k) : " << i + j + k << endl;
    }
};

void run(Parent* p)
{
    p->func(1, 2);     // 展现多态的特性
                       // 动态联编
}

int main()
{
    Parent p;

    p.func();         
    p.func(1);      
    p.func(1, 2);     

    cout << endl;

    Child c;

    c.func(1, 2);     

    cout << endl;

    run(&p);
    run(&c);

    return 0;
}