封裝(encapsulation)：就是將抽象得到的數(shù)據(jù)和行為(或功能)相結(jié)合，形成一個有機的整體，也就是將數(shù)據(jù)與操作數(shù)據(jù)的源代碼進行有機的結(jié)合，形成”類”，其中數(shù)據(jù)和函數(shù)都是類的成員。封裝的目的是增強安全性和簡化編程，使用者不必了解具體的實現(xiàn)細節(jié)，而只是要通過外部接口，特定的訪問權(quán)限來使用類的成員。封裝可以隱藏實現(xiàn)細節(jié)，使得代碼模塊化。

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繼承(inheritance)：C++通過類派生機制來支持繼承。被繼承的類型稱為基類或超類，新產(chǎn)生的類為派生類或子類。保持已有類的特性而構(gòu)造新類的過程稱為繼承。在已有類的基礎上新增自己的特性而產(chǎn)生新類的過程稱為派生。繼承和派生的目的是保持已有類的特性并構(gòu)造新類。繼承的目的：實現(xiàn)代碼重用。派生的目的：實現(xiàn)代碼擴充。三種繼承方式：public、protected、private。

繼承時的構(gòu)造函數(shù)：(1)、基類的構(gòu)造函數(shù)不能被繼承，派生類中需要聲明自己的構(gòu)造函數(shù)；(2)、聲明構(gòu)造函數(shù)時，只需要對本類中新增成員進行初始化，對繼承來的基類成員的初始化，自動調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)完成；(3)、派生類的構(gòu)造函數(shù)需要給基類的構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)；(4)、單一繼承時的構(gòu)造函數(shù)：派生類名::派生類名(基類所需的形參，本類成員所需的形參):基類名(參數(shù)表) {本類成員初始化賦值語句；}；(5)、當基類中聲明有默認形式的構(gòu)造函數(shù)或未聲明構(gòu)造函數(shù)時，派生類構(gòu)造函數(shù)可以不向基類構(gòu)造函數(shù)傳遞參數(shù)；(6)、若基類中未聲明構(gòu)造函數(shù)，派生類中也可以不聲明，全采用缺省形式構(gòu)造函數(shù)；(7)、當基類聲明有帶形參的構(gòu)造函數(shù)時，派生類也應聲明帶形參的構(gòu)造函數(shù)，并將參數(shù)傳遞給基類構(gòu)造函數(shù)；(8)、構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用次序：A、調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序按照它們被繼承時聲明的順序(從左向右)；B、調(diào)用成員對象的構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序按照它們在類中的聲明的順序；C、派生類的構(gòu)造函數(shù)體中的內(nèi)容。

繼承時的析構(gòu)函數(shù)：(1)、析構(gòu)函數(shù)也不被繼承，派生類自行聲明；(2)、聲明方法與一般(無繼承關(guān)系時)類的析構(gòu)函數(shù)相同；(3)、不需要顯示地調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)，系統(tǒng)會自動隱式調(diào)用；(4)、析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用次序與構(gòu)造函數(shù)相反。

同名隱藏規(guī)則：當派生類與基類中有相同成員時：(1)、若未強行指名，則通過派生類對象使用的是派生類中的同名成員；(2)、如要通過派生類對象訪問基類中被覆蓋的同名成員，應使用基類名限定：基類名::數(shù)據(jù)成員名。

虛基類：作用：(1)、主要用來解決多繼承時可能發(fā)生的對同一基類繼承多次而產(chǎn)生的二義性問題；(2)、為最遠的派生類提供唯一的基類成員，而不重復產(chǎn)生多次拷貝。

繼承、組合：組合是將其它類的對象作為成員使用，繼承是子類可以使用父類的成員方法。(1)、A繼承B，說明A是B的一種，并且B的所有行為對A都有意義；(2)、若在邏輯上A是B的“一部分”，則不允許B從A派生，而是要用A和其它東西組合出B；(3)、繼承屬于”白盒”復用，組合屬于”黑盒”復用。

多態(tài)(Polymorphic)性可以簡單地概括為“一個接口，多種方法”，程序在運行時才決定調(diào)用的函數(shù)。C++多態(tài)性是通過虛函數(shù)來實現(xiàn)的，虛函數(shù)允許子類重新定義成員函數(shù)，而子類重新定義父類的做法稱為覆蓋或者稱為重寫。而重載則是允許有多個同名的函數(shù)，而這些函數(shù)的參數(shù)列表不同，允許參數(shù)個數(shù)不同，參數(shù)類型不同，或者兩者都不同。關(guān)于多態(tài)，簡而言之就是用父類型別的指針指向其子類的實例，然后通過父類的指針調(diào)用實際子類的成員函數(shù)。

多態(tài)與非多態(tài)的實質(zhì)區(qū)別就是函數(shù)地址是早綁定還是晚綁定。如果函數(shù)的調(diào)用，在編譯器編譯期間就可以確定函數(shù)的調(diào)用地址，并產(chǎn)生代碼，是靜態(tài)的，就是說地址是早綁定的。而如果函數(shù)調(diào)用的地址不能在編譯期間確定，需要在運行時才確定，這就是屬于晚綁定。

封裝可以使得代碼模塊化，繼承可以擴展已存在的代碼，它們的目的都是為了代碼重用。而多態(tài)的目的則是為了接口重用。也就是說不論傳遞過來的究竟是哪個類的對象，函數(shù)都能夠通過同一個接口調(diào)用到適應各自對象的實現(xiàn)方法。

最常見的用法就是聲明基類的指針，利用該指針指向任意一個子類對象，調(diào)用相應的虛函數(shù)，可以根據(jù)指向的子類的不同而實現(xiàn)不同的方法。如果沒有使用虛函數(shù)的話，即沒有利用C++多態(tài)性，則利用基類指針調(diào)用相應的函數(shù)的時候，將總被限制在基類函數(shù)本身，而無法調(diào)用到子類中被重寫過的函數(shù)。因為沒有多態(tài)性，函數(shù)調(diào)用的地址將是一定的，而固定的地址將始終調(diào)用到同一個函數(shù)，這就無法實現(xiàn)一個接口，多種方法的目的了。

純虛函數(shù)是在基類中聲明的虛函數(shù)，它在基類中沒有定義，但要求任何派生類都要定義自己的實現(xiàn)方法。在基類中實現(xiàn)純虛函數(shù)的方法是在函數(shù)原型后加“= 0”。為了方便使用多態(tài)特性，常常需要在基類中定義虛函數(shù)，在很多情況下，基類本身生成對象是不合情理的。為了解決這些問題，引入了純虛函數(shù)的概念，將函數(shù)定義為純虛函數(shù)，則編譯器要求在派生類中必須予以重寫以實現(xiàn)多態(tài)性。同時含有純虛函數(shù)的類稱為抽象類，它不能生成對象。由于純虛函數(shù)所在的類中沒有它的定義，在該類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中不允許調(diào)用純虛函數(shù)，否則會導致程序運行錯誤，但其它成員函數(shù)可以調(diào)用純虛函數(shù)。

C++支持兩種多態(tài)性：(1)、編譯時多態(tài)性(靜態(tài)多態(tài)，在編譯時就可以確定對象使用的形式)：通過重載函數(shù)實現(xiàn)；(2)、運行時多態(tài)性(動態(tài)多態(tài)，其具體引用的對象在運行時才能確定)：通過虛函數(shù)實現(xiàn)。

C++中，實現(xiàn)多態(tài)有以下方法：虛函數(shù)、抽象類、重載、覆蓋、模板。

函數(shù)重載(Overload)：指在相同作用域里(如同一類中)，函數(shù)同名不同參，返回值則不用理會，不同參可以是不同個數(shù)，也可以是不同類型。效果：根據(jù)實參的個數(shù)和類型調(diào)用對應的函數(shù)體。

函數(shù)覆蓋(Override)(函數(shù)重寫)：指派生類中的函數(shù)覆蓋基類中的同名同參虛函數(shù)，因此作用域不同。效果：基類指針或引用訪問虛函數(shù)時會根據(jù)實例的類型調(diào)用對應的函數(shù)。

函數(shù)隱藏(Hide)：對于子類中與基類同名的函數(shù)，如果不是覆蓋那就成了隱藏。兩種情況：(1)、同名不同參；(2)、同名同參但基類不是virtual函數(shù)。

派生類的構(gòu)造函數(shù)使用說明：(1)、在派生類構(gòu)造函數(shù)中，只要基類不是僅使用無參的默認構(gòu)造函數(shù)，都要顯示的給出基類名稱參數(shù)表；(2)、基類沒有定義構(gòu)造函數(shù)，派生類也可以不定義，使用默認構(gòu)造函數(shù)；(3)、基類有帶參構(gòu)造函數(shù)，派生類必須定義構(gòu)造函數(shù)。

虛函數(shù)的重載函數(shù)仍是虛函數(shù)。在派生類重定義虛函數(shù)時必須有相同的函數(shù)原型，包括返回類型、函數(shù)名、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)類型的順序必須相同。虛函數(shù)必須是類的成員函數(shù)，不能為全局函數(shù)，也不能為靜態(tài)函數(shù)。不能將友員說明為虛函數(shù)，但虛函數(shù)可以是另一個類的友員。析構(gòu)函數(shù)可以是虛函數(shù)，但構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù)。一般地講，若某類中定義有虛函數(shù)，則其析構(gòu)函數(shù)也應當說明為虛函數(shù)。特別是在析構(gòu)函數(shù)需要完成一些有意義的操作，比如釋放內(nèi)存時，尤其應當如此。在類系統(tǒng)中訪問一個虛函數(shù)時，應使用指向基類類型的指針或?qū)愵愋偷囊茫詽M足運行時多態(tài)性的要求。當然也可以像調(diào)用普通成員函數(shù)那樣利用對象名來調(diào)用一個函數(shù)。若在派生類中沒有重新定義虛函數(shù)，則該類的對象將使用其基類中的虛函數(shù)代碼。

抽象類：如果一個類中至少有一個純虛函數(shù)，那么這個類被稱為抽象類。抽象類不僅包括純虛函數(shù)，也可包括虛函數(shù)。抽象類中的純虛函數(shù)可能是在抽象類中定義的，也可能是從它的抽象基類中繼承下來且重定義的。抽象類有一個重要特點，即抽象類必須用作派生其它類的基類，而不能用于直接創(chuàng)建對象實例。抽象類不能直接創(chuàng)建對象的原因是其中有一個或多個函數(shù)沒有定義，但仍可使用指向抽象類的指針支持運行時多態(tài)性。派生類中必須重載基類中的純虛函數(shù)，否則它仍將被看作一個抽象類。從基類繼承來的純虛函數(shù)，在派生類中仍是虛函數(shù)。

虛函數(shù)表：虛函數(shù)是通過一張?zhí)摵瘮?shù)表來實現(xiàn)的。簡稱為V-Table，在這個表中，主要是一個類的虛函數(shù)的地址表，這張表解決了繼承、覆蓋的問題，保證其真實反應實際的函數(shù)。這樣，在有虛函數(shù)的類的實例中這個表被分配在了這個實例的內(nèi)存中，所以，當我們用父類的指針來操作一個子類的時候，這張?zhí)摵瘮?shù)表就顯得有無重要了，它就像一個地圖一樣，指明了實際所應該調(diào)用的函數(shù)。

一個多態(tài)的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
	void foo()
	{
		printf("1\n");
	}
 
	virtual void fun()
	{
		printf("2\n");
	}
};
 
class B : public A
{
public:
	void foo()
	{
		printf("3\n");
	}
 
	void fun()
	{
		printf("4\n");
	}
};
 
int main(void)
{
	A a;
	B b;
 
	A* p = &a;
	p->foo();//1
	p->fun();//2
 
	p = &b;
	p->foo();//1
	p->fun();//4
 
	B* ptr = (B*)&a;
	ptr->foo();//3
	ptr->fun();//2
 
	return 0;
}

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名稱欄目：C++中的封裝、繼承、多態(tài)理解-創(chuàng)新互聯(lián)
網(wǎng)頁地址：http://chinadenli.net/article28/iosjp.html

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