第49课 多态的概念和意义

上一节中，函数重写遇上赋值兼容出现了问题：

34、35行调用的都是父类中的print函数。

35行我们给的实参是Child对象，期望调用子类中的print函数，但是运行结果并不是这样。

函数重写回顾：

子类中重定义父类中已有的函数，就是因为父类中的函数满足不了我们的需求。

我们期望的是只要是子类对象，调用的都是子类中的函数版本。

即使将子类对象赋值给父类指针或者引用，调用同名函数时我们也期望调用的是子类中的版本。

多态的概念和意义：

多态：

示例程序：

#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);    // Expected to print: I'm Parent.
    how_to_print(&c);    // Expected to print: I'm Child.
    
    return 0;
}

第9行加上了virtual，这就是告诉编译器，这个函数在子类中有可能被重写。得考虑是不是要展现多态的行为。

编译器在遇到virtual就会做特殊的处理。

第18行的程序没有写virtual关键字，但是由于继承的关系，它就是virtual的，这里可写可不写。

运行结果如下：

多态的意义：

多态在编译时无法知道要调用哪一个函数，是在运行时决定的。

但凡发生函数重写，那么被重写的函数必然的是virtual的，因为我们需要多态，要不然我们也不会重写。

理论概念：

 动态联编与静态联编：

#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;
}

同名覆盖只能发生在父类和子类之间。

运行结果如下：

 示例程序：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Boss
{
public:
    int fight()
    {
        int ret = 10;
        
        cout << "Boss::fight() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};

class Master
{
public:
    virtual int eightSwordKill()
    {
        int ret = 8;
        
        cout << "Master::eightSwordKill() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};

class NewMaster : public Master
{
public:
    int eightSwordKill()
    {
        int ret = Master::eightSwordKill() * 2;
        
        cout << "NewMaster::eightSwordKill() : " << ret << endl;
        
        return ret;
    }
};

void field_pk(Master* master, Boss* boss)
{
    int k = master->eightSwordKill();
    int b = boss->fight();
    
    if( k < b )
    {
        cout << "Master is killed..." << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Boss is killed..." << endl;
    }
}

int main()
{
    Master master;
    Boss boss;
    
    cout << "Master vs Boss" << endl;
    
    field_pk(&master, &boss);
    
    cout << "NewMaster vs Boss" << endl;
    
    NewMaster newMaster;
    
    field_pk(&newMaster, &boss);
    
    return 0;
}

运行结果如下：

小结：