C++---多态与虚函数

多态性

• 多态是面向对象编程的一个重要特性, 同一个实体, 多种形态.
• 面向对象编程的多态性包含
  • 向不同的对象发送同一条消息, 不同的对象在接收时不会产生不同的行为, 即不同的实现, 调用不同的函数, 函数名相同, 但是执行的具体细节不同

静态多态性

• 静态多态, 也称为编译时多态, 使用函数重载的方式

• 函数重载有以下特点:

  • 函数名相同
  • 函数参数个数不同
  • 如果函数个数相同, 参数类型不相同
  • 如果函数个数 类型都形同, 那么顺序不同
  • 函数重载与函数返回值无关

class GameCore{
public:
void MoveRole(Warrior& warrior);
void MoveRole(Archmage& archmage);
void MoveRole(Assassin& assa);
}

void GameCore::MoveRole(Warrior& warrior)
{
warrior.Move();
}

void GameCore::MoveRole(Archmage& archmage)
{
archmage.Move();
}

void GameCore::MoveRole(Assassin& assa)
{
assa.Move();
}

动态多态性

• 动态多态, 使用的函数重写的方式.
• 要实现C++函数重写, 必须要先把父类的成员函数设定为虚函数
• 派生类重写基类方法时可以加上override关键字, 表示重写
• override关键字为C++11标准以后新加入的, 用来明确派生类重写基类继承来的虚函数

//virtual 返回值  函数名();

class Hero
{
    public:	
    	//设定为虚函数
    	virtual void Move();
}


class Warrior: public Hero
{
    public:
    	//派生类重写
    	void Move() override;
}

向上和向下转换

• 当B时A的子类型时（class B ：public A），意味着所有对A对象的操作都可以对B对象进行， 即B重用A的操作来实现自己的操作。

• 向上转换：把子类型对象转换为父类型对象

  • 向上转换是安全的
  • 向上转换可以自动完成，即自动类型转换
  • 向上转换的过程中，会丢失子类型信息，再调用子类的方法时编译器会报错
  • 如果还想使用子类方法，就需要再进行强制转换---向下转换

• 向下转换：把父类型对象转为子类型对象

  • 向下转换不安全， 因为要转换的父类对象有可能是父类型的另一个子类型

    //Warrior和Archmage都是Hero的子类
    
    Archmage warrior;
    Hero& hero = warrior;
    Warrior& newWarrior = (Warrior&)hero;
    

纯虚继承与抽象类

虚函数

• 注意：
  • 构造函数不能是虚函数
  • 析构函数应该是虚函数，通常基类提供一个虚析构函数，即使它不需要析构函数
    • 如果基类析构函数不加virtual关键字，那么派生类对象在释放时，只会调用基类的析构；加上virtual关键字后，会先调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数
  • 友元函数不能是虚函数， 因为友元不是类的成员

纯虚函数与抽象类

纯虚函数

• virtual 返回类型 函数名（参数列表） const = 0; 这样的虚函数就叫做纯虚函数
• 纯虚函数没有函数体，只有函数名， 不能在基类中被调用
• 纯虚函数要求必须由派生类来实现纯虚函数体的功能

抽象类

• 如果声明的类，所有的成员函数都是纯虚函数，那么该类叫做抽象类
• 抽象类用来定义业务接口，即没有实现
• 抽象类不能用来创建一个对象， 即不能实例化
• 暂时无法实现的函数，可以声明为纯虚函数，留给派生类去实现
• 设计类时，如果需要在派生类中重新定义基类方法，那么就将这个方法设置为虚方法。