C++類與對(duì)象(3)—多態(tài)

一個(gè)接口有多種形態(tài)，傳入的對(duì)象不一樣，同一個(gè)接口執(zhí)行的操作不同

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家集網(wǎng)站建設(shè),青秀企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),青秀品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站定制,青秀網(wǎng)站建設(shè)報(bào)價(jià),網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,青秀網(wǎng)站推廣為一體的創(chuàng)新建站企業(yè)，幫助傳統(tǒng)企業(yè)提升企業(yè)形象加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力?？沙浞譂M足這一群體相比中小企業(yè)更為豐富、高端、多元的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時(shí)我們時(shí)刻保持專業(yè)、時(shí)尚、前沿，時(shí)刻以成就客戶成長(zhǎng)自我，堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)、思考、沉淀、凈化自己，讓我們?yōu)楦嗟钠髽I(yè)打造出實(shí)用型網(wǎng)站。

多態(tài)的基本概念

多態(tài)分為兩類

• 靜態(tài)多態(tài)：函數(shù)重載和運(yùn)算符重載屬于靜態(tài)多態(tài)，復(fù)用函數(shù)名
• 動(dòng)態(tài)多態(tài)：派生類和虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)

靜態(tài)多態(tài)胡動(dòng)態(tài)多態(tài)的區(qū)別

• 靜態(tài)多態(tài)的函數(shù)地址早綁定，編譯階段搞定函數(shù)地址
• 動(dòng)態(tài)多態(tài)的函數(shù)地址晚綁定，運(yùn)行階段確定函數(shù)地址

例子

早綁定

#include<iostream>          
using namespace std;
class Animal{   //父類
public:
	 void speak(){
		cout << "動(dòng)物在說(shuō)話" << endl;
	}
};

class Cat:public Animal{  //子類
public:
	void speak(){
		cout << "小貓?jiān)谡f(shuō)話" << endl;
	}
};
//地址早綁定
void doSpeak(Animal &animal){  //等價(jià)于 Animal &animal = cat;
	animal.speak();	
}
	
void test01(){
	Cat cat;
	doSpeak(cat);//本意輸出貓?jiān)谡f(shuō)話
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

晚綁定（只要在父類的函數(shù)前面加一個(gè)virtual）

virtual void speak(){
		cout << "動(dòng)物在說(shuō)話" << endl;
	}

動(dòng)態(tài)多態(tài)的滿足條件

1. 有繼承關(guān)系
2. 子類要重寫(xiě)父類中的虛函數(shù)（可以不寫(xiě)virtual，其余完全一樣）

動(dòng)態(tài)多態(tài)的使用

• 父類的指針或引用 指向子類對(duì)象

多態(tài)的原理剖析

在使用virtual后父類結(jié)構(gòu)改變，多列一個(gè)指針（虛函數(shù)表指針），指向一個(gè)虛函數(shù)表，在虛函數(shù)表中寫(xiě)著虛函數(shù)函數(shù)入口地址

子類重寫(xiě)虛函數(shù)時(shí)，會(huì)把原來(lái)的虛函數(shù)替換成子類新寫(xiě)的虛函數(shù)（如果不重寫(xiě)，則虛函數(shù)表中的數(shù)據(jù)和父類是一樣的）

所以用父類的引用去指向子類對(duì)象時(shí)，當(dāng)調(diào)用公共的接口（虛函數(shù)）時(shí)，會(huì)從子類中去尋找確實(shí)的函數(shù)地址，

多態(tài)案例(1)-計(jì)算機(jī)類

多態(tài)的優(yōu)點(diǎn)：

• 代碼組織結(jié)構(gòu)清晰
• 可讀性強(qiáng)
• 利于前期和后期的拓展和保護(hù)

基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)

#include<iostream>          
using namespace std;
class Calculator{//計(jì)算器類
public:
	int getResult(string oper){
		if(oper == "+") return m_a + m_b;
		if(oper == "-") return m_a - m_b;
		if(oper == "*") return m_a * m_b;
	}
	int m_a;
	int m_b;
};

void test01(){
	Calculator C;
	C.m_a = 10;
	C.m_b = 10;
	cout << C.m_a << "+" << C.m_b << "=" << C.getResult("+") << endl;
	cout << C.m_a << "-" << C.m_b << "=" << C.getResult("-") << endl;
	cout << C.m_a << "*" << C.m_b << "=" << C.getResult("*") << endl;
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

但是我們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)計(jì)算器是沒(méi)有除法的，要想添加除法，必須去源碼中修改，但是

在真實(shí)開(kāi)發(fā)中，提倡：開(kāi)閉原則（對(duì)拓張進(jìn)行開(kāi)放，對(duì)修改進(jìn)行關(guān)閉）

所以我們來(lái)用多態(tài)的方式來(lái)寫(xiě)一下吧

多態(tài)實(shí)現(xiàn)

//乘法、除法的計(jì)算器就不寫(xiě)了
#include<iostream>          
using namespace std;
class Calculator{ //虛基類
public:
	virtual int getResult(){ //只要個(gè)名字，沒(méi)有任何功能
		return 0; 
	}
	int m_a;
	int m_b;
};

class SonAdd:public Calculator{ //加法類
public:
	int getResult(){
	    return m_a + m_b;
	}	
};

class SonSub:public Calculator{ //減法類
public:
	int getResult(){
		return m_a - m_b;
	}	
};

class SonMul:public Calculator{ //乘法類
public:
	int getResult(){
		return m_a * m_b;
	}	
};

class SonDiv:public Calculator{ //除法類
public:
	int getResult(){
		return m_a / m_b;
	}	
};


void test01(){//這次我們使用指針的方法來(lái)指向子類對(duì)象
	Calculator * C = new SonAdd;//加法計(jì)算器
	C->m_a = 10;
	C->m_b = 10;
	cout << C->m_a << "+" << C->m_b << "=" << C->getResult() << endl;
    delete C;//new在堆區(qū)，要記得釋放哦
	C = new SonSub; //減法計(jì)算器
	C->m_a = 20;
	C->m_b = 20;
	cout << C->m_a << "-" << C->m_b << "=" << C->getResult() << endl;
	delete C;
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

純虛函數(shù)和抽象類

在多態(tài)中，通常父類中虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是沒(méi)有意義的，主要都是調(diào)用子類中重寫(xiě)的內(nèi)容

因此可以將虛函數(shù)改為純虛函數(shù)

當(dāng)類中出現(xiàn)了純虛函數(shù)，這個(gè)類就叫做抽象類

語(yǔ)法

virtual 返回值類型 函數(shù)名 (參數(shù)列表) = 0;

特點(diǎn)

• 無(wú)法實(shí)例化對(duì)象
• 子類必須重寫(xiě)抽象類（父類）中的純虛函數(shù)，否則也屬于抽象類了

例子

#include<iostream>          
using namespace std;
class Base{//抽象類
public:
	virtual void func() = 0;	
};

class Son:public Base{ //子類
public:
	void func(){ //重寫(xiě)函數(shù)是
		cout << "子類重寫(xiě)成功" <<endl;
	}
};

void use(Base &base){//引用來(lái)實(shí)現(xiàn)
	base.func();
}

void test01(){
	Son son;
	use(son);
	cout << "=========================" << endl;
	Base * base = new Son;//指針來(lái)實(shí)現(xiàn)
	base->func();	
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

多態(tài)案例(2)-制作飲品

在原本的代碼上稍稍優(yōu)化了一下

#include<iostream>          
using namespace std;
class Base{ //抽象類
public:
	virtual void Boll() = 0;
	virtual void Brew() = 0;
	virtual void Pour() = 0;
	virtual void AddSome() = 0;
	
	void make(){//調(diào)用制作飲品的函數(shù)
		Boll();
		Brew();
		Pour();
		AddSome();
	}
};


class Tea:public Base{//茶類
public:
	void Boll(){
		cout << "1.煮茶水" << endl;
	}
	void Brew(){
		cout << "2.沖泡茶葉" << endl;
	}
	void Pour(){
		cout << "3.倒入茶杯中" << endl;
	}
	void AddSome(){
		cout << "4.加入輔料" << endl;
	}
};

class Coffee:public Base{ //咖啡類
public:
	void Boll(){
		cout << "1.煮水" << endl;
	}
    void Brew(){
	    cout << "2.沖泡咖啡" << endl;
}
    void Pour(){
	    cout << "3.倒入咖啡杯中" << endl;
}
    void AddSome(){
     	cout << "4.加入輔料(牛奶/放糖)" << endl;
}
};

void domake(Base *base){ //多態(tài)的實(shí)現(xiàn)
	base->make();
	delete base;
}

void test01(){ //制作茶
	domake(new Tea);	
}

void test02(){ //制作咖啡
    //domake(new Coffee);	
	Base * base = new Coffee;
	base->make();
	delete base;
}

void select(){ //選擇要制作的飲品
	int i = 0;
	const int j = 3; //最大的制作次數(shù)
	while(1){
		cout << "請(qǐng)選擇所需要的飲品(您現(xiàn)在最多可以選" << j-i << "次)" << endl;
		string drink;
		cin >> drink;
		if(drink == "茶"){
			test01();
		}else if(drink == "咖啡"){
			test02();
		}else{
			cout << "對(duì)不起，您所選的飲品目前沒(méi)有..." << endl;
		} 
		i += 1;
		if(i == j) break;//達(dá)到3次后結(jié)束
	}
	return;
}

int main(){
	select();
	return 0;
}

虛析構(gòu)和純虛析構(gòu)

多態(tài)使用時(shí)，父類的指針或引用子類時(shí)，如果子類中有屬性開(kāi)辟到堆區(qū)，那么父類指針在釋放時(shí)無(wú)法調(diào)用子類的析構(gòu)函數(shù)

所以，我們將父類中的析構(gòu)函數(shù)改為(純)虛析構(gòu)

析構(gòu)和純虛析構(gòu)的共性

• 都可以解決父類指針釋放子類對(duì)象
• 都需要具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)

析構(gòu)和純虛析構(gòu)的區(qū)別

• 如果時(shí)純虛析構(gòu)，該類為抽象類，不可以實(shí)例化對(duì)象

語(yǔ)法

虛析構(gòu)：

virtual ~類名(){}

純虛析構(gòu)：

virtual ~類名() = 0；//類內(nèi)
類名::~類名(){}//類外

虛析構(gòu)

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal{ //父類
public:
	Animal(){
		cout << "Animal構(gòu)造調(diào)用" << endl;
	}
	~Animal(){
		cout << "Animal析構(gòu)調(diào)用" << endl;
	}
    
	virtual void speak() = 0;
};

class Cat:public Animal{ //子類
public:
	Cat(string name){
		cout << "Cat構(gòu)造調(diào)用" << endl;
		m_Name = new string(name);
	}
    ~Cat(){
		if(m_Name != NULL){
			cout << "Cat析構(gòu)調(diào)用" << endl;
			delete m_Name;
			m_Name = NULL;	
		}
    }   
    
	void speak(){
		cout << *m_Name << "小貓會(huì)說(shuō)話" << endl;
	}
	string *m_Name;//要?jiǎng)?chuàng)建在堆區(qū)
};

void test01(){
	Animal * animal = new Cat("Tom");
	animal->speak();
	delete animal;	
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

沒(méi)有調(diào)用Cat的析構(gòu)函數(shù)，數(shù)據(jù)沒(méi)有清楚干凈，可能會(huì)造成內(nèi)存泄露

原因：父類指針指向子類，delete父類時(shí)，不會(huì)調(diào)用子類的析構(gòu)代碼

解決：使用虛析構(gòu)函數(shù)

	virtual ~Animal(){
		cout << "Animal析構(gòu)調(diào)用" << endl;
	}

結(jié)果

300

純虛析構(gòu)

內(nèi)部要有函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，不能只是下面這樣

virtual ~Animal() = 0; //這是錯(cuò)的

看看正確的吧

{//類內(nèi)聲明
    virtual ~Animal() = 0;
}；
//類外定義
Animal::~Animal(){
    cout << "Animal純虛析構(gòu)調(diào)用" << endl;
};  

案例(3)-電腦組裝

案例描述：

主要零件時(shí)CPU(用于計(jì)算)，顯卡(用于顯示)，內(nèi)存條(用于存儲(chǔ))

每個(gè)零件封裝成抽象基類，并且用于不同的廠商生產(chǎn)不同的零件

創(chuàng)建電腦類提供讓電腦工作的函數(shù)，并且調(diào)用每個(gè)零件工作的接口

測(cè)試時(shí)組裝3臺(tái)不同的電腦工作

#include<iostream>
using namespace std;
class CPU{ //CPU類
public:
	virtual void calculate() = 0;
};

class Card{ //顯卡類
public:
	virtual void display() = 0;

};

class Memory{ //內(nèi)存條類
public:
	virtual void storage() = 0;
};

class Com{  //電腦類
private:
	CPU *m_cpu; //用指針來(lái)傳入三個(gè)零件數(shù)據(jù)（要用多態(tài)嘛）
	Card *m_card;
	Memory *m_memory;
public:
	Com(CPU *cpu,Card *card,Memory *memory){  //有參構(gòu)造
		m_cpu = cpu;
		m_card = card;
		m_memory = memory;	
	}
	
	void work(){  //調(diào)用不同零件的函數(shù)
		m_cpu->calculate();
		m_card->display();
		m_memory->storage();
	}
    
	//提供析構(gòu)函數(shù)來(lái)釋放三個(gè)零件
	~Com(){
		if(m_cpu != NULL){
			delete m_cpu;
			m_cpu = NULL;
		}
		if(m_card!= NULL){	
			delete m_card;
			m_card = NULL;
		}
		if(m_memory != NULL){
			delete m_memory;
			m_memory = NULL;
		}  
	}
    
};

//聯(lián)想廠商
class Lenovo:public CPU,public Card,public Memory{//方法一：三個(gè)子類再整合成一個(gè)大類,親測(cè)不太好用哎（我不知道該在怎么析構(gòu)比較好）
public:
	void calculate(){
		cout << "聯(lián)想的CPU開(kāi)始計(jì)算" << endl;
	}
	
	void display(){
		cout << "聯(lián)想的顯卡開(kāi)始顯示" << endl;
	}

	void storage(){
		cout << "聯(lián)想的內(nèi)存條開(kāi)始存儲(chǔ)" << endl;
	}	
};

//蘋(píng)果廠商
//方法二：把三個(gè)子類分開(kāi)
class AppleCPU:public CPU{  //簡(jiǎn)單的繼承和函數(shù)的重寫(xiě)
public:
	void calculate(){
		cout << "蘋(píng)果的CPU開(kāi)始計(jì)算" << endl;
	}
};
class AppleCard:public Card{
public:
	void display(){
	    cout << "蘋(píng)果的顯卡開(kāi)始顯示" << endl;
    }
};
class AppleMemory:public Memory{
public:
	void storage(){
		cout << "蘋(píng)果的內(nèi)存條開(kāi)始顯示" << endl;
	}
};	

//戴爾廠商
class DellCPU:public CPU{
public:
	void calculate(){
		cout << "戴爾的CPU開(kāi)始計(jì)算" << endl;
	}
};
class DellCard:public Card{
public:
	void display(){
		cout << "戴爾的顯卡開(kāi)始顯示" << endl;
	}
};
class DellMemory:public Memory{
public:
	void storage(){
		cout << "戴爾的內(nèi)存條開(kāi)始顯示" << endl;
	}
};	



void test01(){	
//	Lenovo *lenovo = new Lenovo;	      不寫(xiě)那個(gè)析構(gòu)的內(nèi)容的化，我感覺(jué)是對(duì)的，但有一點(diǎn)怪怪的
//	Com *com = new Com(lenovo,lenovo,lenovo);
//	com->work();
//	//delete com;
//	delete lenovo;

    Com *com1 = new Com(new AppleCPU,new AppleCard,new AppleMemory); //使用了第二中的廠商法
	com1->work();
	delete com1;//delete的時(shí)候就調(diào)用析構(gòu)函數(shù)啦
	cout << "=======================" << endl;
	Com *com2 = new Com(new DellCPU,new AppleCard,new DellMemory); //使用了第二中的廠商法
	com2->work();
	delete com2;
}

int main(){
	test01();
	return 0;
}

本文名稱：C++基礎(chǔ)-類與對(duì)象(3)
網(wǎng)站鏈接：http://chinadenli.net/article34/dsoippe.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供小程序開(kāi)發(fā)、、App設(shè)計(jì)、App開(kāi)發(fā)、手機(jī)網(wǎng)站建設(shè)、搜索引擎優(yōu)化

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源： 創(chuàng)新互聯(lián)