C++之虚函数和多态

Posted 2020-06-25

 

干货较多-需要自己深思理解：

 

C++支持两种多态性：
1.编译时多态性（静态绑定-早绑定）
在程序编译阶段即可以确定下来的多态性
通过使用 重载机制（重载函数）实现

（模板）http://blog.csdn.net/my_business/article/details/12194691

 

2.运行时多态性（动态绑定-晚绑定）
必须等到程序运行时才能确定的多态性
要通过 虚函数 来实现

http://blog.csdn.net/zp752963831/article/details/46635885

 

第一个父类中 把某个函数 定义成虚函数 ，那么在他的子类中 无论是否加 virtual 都是 虚函数。

例子：

class Base
{
public:
virtual void fun(int i)
{
OutputDebugString(_T("Base::fun(int i)"));
}
};

class BaseA :public Base
{
public:
virtual void fun(int i)
{ 
OutputDebugString(_T("BaseA::fun(int i)"));
}
};

View Code

其中BaseB 的fun函数 加与不加virtual函数都无所谓，其都是虚函数

但是如果他继续作为基类，并且要用到多态，则其应该加一个virtual

 

虚函数的访问权限：
派生类中所定义的虚函数的访问权限 不会影响对它的晚绑定
（即：只有在第一个父类中定义的public，private或protect才对 虚函数的访问 有控制功能）

晚绑定 和 实例化对象 的 class 中函数的访问权限有关

class base
{
public:
    base():strBase(_T("base"))
    {
        log();
    }
    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("base"), _T("base"), MB_OK);
    }
public:
    param strBase;
    param* pStr;
};

class child : public base
{
public:
    child()
    {

    }
    /*child(const child& other)
    {
        pStr = new param(_T("child2"));
    }*/
pritave:

    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("child"), _T("child"), MB_OK);
    }
public:
    
};
int main()
{
　　base * pBase = new child();
　　pBase->log();//ok
　　child* pChild = static_cast<child*> pBase;
　　pChild->log();//error 
}

 

在成员函数中调用虚函数：
在一个基类或派生类的虚或非虚成员函数中可以直接调
用该类体系的虚函数或非虚函数

class base
{
public:
    base()
    {
        log();
    }
        void go()
    {
        log();
    }
    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("base"), _T("base"), MB_OK);
    }
};

class child : public base
{
public:
    child()
    {

    }
    void go()
    {
        log();
    }
private:
    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("child"), _T("child"), MB_OK);
    }

public:

};
int main()
{
        base * pBase = new child();
    pBase->go();//ok  调用父类的go，内部调用子类的log函数。
    child* pChild = static_cast<child*>(pBase);
    pChild->go(); //go 内部直接调用自己的
}        

在构造/析构函数中调用虚函数：
在构造函数或析构函数中调用虚函数时，采用的是早绑定。
也就是虚函数机制在构造函数中不工作。

class base
{
public:
    base()
    {
        log();
    }
    void go()
    {
        log();
    }
    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("base"), _T("base"), MB_OK);
    }
};

class child : public base
{
public:
    child()
    {
        log();
    }
    void go()
    {
        log();
    }
private:
    virtual void log()
    {
        MessageBox(::GetTopWindow(NULL), _T("child"), _T("child"), MB_OK);
    }
};
int main()
{
        base * pBase = new child();//构造父类时，父类构造调用自己的            //    log    ,子类构造，则用子类的log函数。
}                    

虚函数和缺省实参：
运行的函数是派生来的函数，但使用的缺省实参是父类里的缺省实参
即：虚函数的缺省实参不支持晚绑定。

class base
{
public:
    base()
    {
    }
    virtual void log(int paramI = 1)
    {
        SStringT str = paramI;
        OutputDebugString(str);
    }
};

class child : public base
{
public:
    child()
    {
    }
    virtual void log(int paramI = 2)
    {
        SStringT str = paramI;
        OutputDebugString(str);
    }
};
int main()
{
        base * pBase = new child();
    pBase->log();//  输出 1
    child* pChild = static_cast<child*>(pBase);
    pChild->log();        //输出2
}    

 

纯虚函数：
定义：纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。
在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“ =0”：virtual void funtion1()=0
*引入原因：
1）为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
2）在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。

3)实现接口

引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要
求在派生类中必须予以重载以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。

 

1  

 

覆盖：
在c++中，派生类继承了基类的全部特征，但有时为了更加准确地描述客观世界的对象，需要对从基类继承来的接口函数进行修改：
这可以通过在派生类中定义一个与基类同名，而返回值，参数类型，顺序或个数都可同可不同的函数，
这样，通过派生类对象调用该同类型的函数时，调用的是派生类中定义的函数。也就是说，
派生类修改了从基类继承来的接口行为，也可称为派生类的函数覆盖了基类中的同名函数。

重载：重载类成员函数与覆盖有点类似：相同的方法（函数名）完成不同的行为

覆盖和重载的 区别：
1.重载是与被重载函数同名，而参数不同（类型、顺序或者数量，至少三者之一不同），返回值可同可不同的另一个函数。
2.重载函数必须在同一个类中或不属于类成员的普通函数之间，不能分布在基类与派生类中。
3.覆盖是，在基类与派生类中出现的标示符同名的情况。

注：
1.虚函数是一组特殊的覆盖函数，同组虚函数间要求函数名、返回值、参数类型、数量、顺序都相同。
通过对象名调用虚函数时，与调用覆盖函数的规则一样-----采用早绑定。
通过对象的指针或引用调用虚函数时采用晚绑定，调用的是指针实际指向，或实际引用的对象对应的类中定义的虚函数

2.如果类外的两个同名函数，或同类中两个同名的成员函数参数相同，但返回值不同，编译器不认为是重载，而认为它们具有二义性，会给出错误提示。
3.如果一组虚函数中，两个虚函数仅返回值不同，但其参数和名字都相同，编译器也认为出错。

 

三者比较表格：

*=======================================================================================*
|函数名 |返回值 |参数 |绑定时间 |适用范围 |
*---------------+---------------+---------------+-----------------------+---------------*
|虚函数 |同 |同 |晚绑定（指针/引用调用）|基类与派生 |
| | | |早绑定（对象名调用） |类之间 |
*---------------+---------------+---------------+-----------------------+---------------*
|重载函数 |可同可不同 |必须不同 |早绑定 |类外函数或同 |
| | | | |一类中的函数 |
*---------------+---------------+---------------+-----------------------+---------------*
|覆盖函数 |可同可不同 |可同可不同 |早绑定（支配规则） |基类与派生类 |
| | | | |之间 |
*=======================================================================================*