第49课 多态的概念和意义

函数重写回顾
父类中被重写的函数依然会继承给子类
子类中重写的函数将覆盖父类中的函数
通过作用域分辨符（::）可以访问到父类中的函数
Child c;
Parent* p = &c;

c.Parent::print(); //从父类中继承
c.print(); //在子类中重写

p->print(); //父类中定义

面向对象中期望的行为
-根据实际的对象类型判断如何调用重写函数
-父类指针（引用）指向
　　父类对象则调用父类中定义的函数
　　子类对象则调用子类中定义的重写函数

面向对象中多态的概念
-根据实际的对象类型决定函数调用的具体目标
-同样的调用语句在实际运行时有多种不同的表现形态
p->print():
1)p指向父类对象
void print()
{
　　cout << "I'm Parent. " <<endl;
}

2)p指向子类对象
void print()
{
　　cout << "I'm Child." <<endl;
}

C++语言直接支持多态的概念
-通过使用virtual关键字对多态进行支持
-被virtual声明的函数被重写后具有多态特性
-被virtual声明的函数叫做虚函数

多态的初体验

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    virtual void print()//加上virtual关键字，说明print函数在后续的继承中有可能被重写。因此要注意，调用这个函数的时候要考虑要不要展示多态的行为。
    {                   //编译器在发现virtual这个关键字后，会进一步思考，不会为了安全直接草率地调用父类中的print函数实现。
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    void print()  //由于继承于Parent类，所以说print函数也是一个虚函数，虽然virtual没有显示的写出来。在实际的工程中，将virtual省掉，当然如果不嫌麻烦，也可以写。
    {
        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);    // Expected to print: I'm Parent.
    how_to_print(&c);    // Expected to print: I'm Child.

    return 0;
}

多态的意义
-在程序运行过程中展现出动态的特性
-函数重写必须多态实现，否则没有意义
-多态是面向对象组件化程序设计的基础特性

理论中的概念
-静态联编
　　在程序的编译期间就能确定具体的函数调用
　　如：函数重载
-动态联编
　　在程序实际运行后才能确定具体的函数调用
　　如：函数重写

#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();   // 静态联编
    p.func(1);        // 静态联编
    p.func(1, 2);     // 静态联编

    cout << endl;

    Child c;

    c.func(1, 2);     // 静态联编

    cout << endl;

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

    return 0;
}

 小结：

函数重写只可能发生在父类与子类之间
根据实际对象的类型确定调用的具体函数
virtual关键字是C++中支持多态的唯一方式
被重写的虚函数可表现出多态的特性