虚函数—类的多态性

2024-09-05 06:32

文章标签 函数多态性

本文主要是介绍虚函数—类的多态性，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在讲虚函数之前我们先从一个程序说起，直接贴代码：

#include<iostream>
using namespace std;class Base
{
public:void show(){cout<<"Base show()"<<endl;}
};
class Child0:public Base
{void show(){cout<<"child0 show()"<<endl;}
};
class Child1:public Child0
{void show(){cout<<"child1 show()"<<endl;}
};
void Callshow(Base *pbase)
{pbase->show();
}int main()
{Base base;Base *pBase;Child0 ch0;Child1 ch1;pBase=&base;Callshow(pBase);pBase=&ch0;Callshow(pBase);pBase=&ch1;Callshow(pBase);return 0;
}

派生类如果是从基类公有继承的，它会包含基类中除构造函数和析构函数外的所有成员，基类的公有成员也成为派生类的公有成员，又因为对象只能访问类的公有成员，所以基类对象具有的功能，派生类对象都有。这样就引出了赋值兼容规则。赋值兼容规则就是指在基类对象可以使用的地方都可以用公有派生类对象来代替。注意这里必须是公有派生类，赋值兼容规则中的代替方式有三种：

1、派生类的对象可以赋值给基类的对象。如：base=child;

2、派生类对象的地址可以赋值给基类类型的指针。如：pBase=&child;

3、派生类对象可以用来初始化基类的引用。如：Base &b=child;

上述三种赋值方式，函数的参数中有基类对象或者基类指针又或者基类引用时，我们可以直接传入派生类对象或者派生类对象的地址作为实参来执行相同的操作。我们想对基类及派生类的对象做相同的操作时，只要定义一个函数就行了，它的参数为基类对象或者基类指针也或者是基类引用。

公有派生类对象可以代替基类对象使用，但是我们只能使用它从基类继承的成员，而无法使用它的新添成员。所以上述三个函数执行的都是基类中的语句。如果我们希望通过指向派生类对象的基类指针，访问派生类中的同名成员，这时候就要用到虚函数了。

我们在基类中将某个函数声明为虚函数，就可以通过指向派生类对象的基类指针访问派生类中的同名成员了。这样使用某基类指针指向不同派生类的不同对象时，就可以发生不同的行为，也就实现了运行时的多态。虚函数是动态绑定的基础，而且虚函数是非静态的成员函数，一定不能是静态的成员函数。

一般虚函数成员的声明形式：

virtual 函数类型函数名（形参表）

{

函数体

}

只能在成员函数的声明前加virtual修饰，而不能在他的实现前加。

运行时多态的几个条件：1.类之间要满足赋值兼容规则；2.要声明虚函数；3.通过类的对象的指针、引用访问虚函数或者通过类的成员函数调用虚函数。如果把上述代码中基类Base的成员函数定义为虚函数，会出现一下情况：

#include<iostream>
using namespace std;class Base
{
public:virtual void show(){cout<<"Base show()"<<endl;}//虚函数
};
class Child0:public Base
{void show(){cout<<"child0 show()"<<endl;}
};
class Child1:public Child0
{void show(){cout<<"child1 show()"<<endl;}
};
void Callshow(Base *pbase)
{pbase->show();
}int main()
{Base base;Base *pBase;Child0 ch0;Child1 ch1;pBase=&base;Callshow(pBase);pBase=&ch0;Callshow(pBase);pBase=&ch1;Callshow(pBase);return 0;
}

此时的运行结果如下：