C++面向对象之多态性

news2024/11/13 12:42:50

文章目录

- - C++面向对象之多态性
  - - 1.静态多态
    - 2.动态多态
    - 3.多态的好处
    - 3.1使用方法
  - 4.纯虚函数
  - 5.虚析构与纯虚析构
  - - 5.1问题
    - 5.2解决
  - 6.其他知识点
  - 7.代码
  - 8.测试结果
  - - 8.1父类中无虚函数，父类的指针指向子类对象，将调用父类中的函数，无法调用子类中的重写函数，即无法实现多态
    - 8.2父类中的函数由虚函数实现
    - 8.3父类指针对象，无法释放子类中开辟的堆空间数据
    - 8.4将父类的析构函数定义为虚析构函数
    - 8.5将父类中的析构函数定义为纯虚析构函数

C++面向对象之多态性

1.静态多态

通过函数重载和运算符重载实现，在编译时确定函数早绑定

2.动态多态

派生类和虚函数实现运行时多态，运行阶段实现函数晚绑定。

当子类重写了父类的虚函数时，子类中的虚函数表将替换父类中的虚函数，

所以当父类的引用或者指针指向子类对象时，将发生多态

3.多态的好处

结构清晰

可读性很强

利于后期的拓展和维护

3.1使用方法

父类的引用或者指针指向子类的对象

4.纯虚函数

定义格式：virtual 返回值类型函数名称（参数列表） = 0；

类中有了纯虚函数，称为抽象类，抽象类无法实例化对象

子类必须重写父类中的所有纯虚函数，才能实例化对象，否则也是抽象类

5.虚析构与纯虚析构

5.1问题

多态使用时，如果子类中有属性开辟到了堆区，则父类指针释放时无法调用子类的析构函数

5.2解决

将父类中的析构函数改为虚析构函数或者纯虚析构函数

纯虚析构函数需要先声明，后实现，但是纯虚函数可以只声明

如果子类没有堆区数据，可以不将父类的析构函数写成虚析构或者纯虚析构

拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

6.其他知识点

空类（即里面什么代码都没有）的大小通过sizeof测定的结果是1

vfptr（虚函数表指针） ——> vftable（虚函数表，用于记录虚函数的地址）

7.代码

#include<iostream>

using namespace std;

class Animal {
public:
	Animal() {
		cout << "基类中的构造函数被调用！" << endl;
	}

	// 虚函数，虚函数将实现晚绑定
    virtual void speack() {
		cout << "动物在说话！" << endl;
	}
	virtual ~Animal() = 0;			// 纯虚析构函数,纯虚析构声明后，必须定义
};


// Animal中的纯虚析构实现部分，可以在这里释放父类开辟的堆空间
Animal::~Animal() {}

class Cat :public Animal {

public:
	Cat() {
		cout << "cat中的构造函数被调用" << endl;

	}
	void speack() {
	
		cout << "小猫在说话！" << endl;
	}
	~Cat() {

		cout << "cat中的析构函数被调用" << endl;
	}
};

class Dog : public Animal {
public:
	void speack() {
		cout << "小狗在说话" << endl;
	}
	~Dog() {
		cout << "dog中的析构函数被调用" << endl;
	}
};

// 地址早绑定，在编译阶段函数地址已经早绑定Animal
void doSpeack(Animal& animal) {
	animal.speack();
}

// 派生类重写基类中的虚函数，当基类的引用或者指针指向派生类时，实现多态
void test01() {
	Cat cat;
	Dog dog;

	doSpeack(cat);
	doSpeack(dog);

}

// 基类和派生类的构造函数和析构函数的调用
// 
void test02() {

	Animal* p_cat = new Cat();			// 开辟内存到堆区，需要手动释放
	if (p_cat != NULL) {
		delete p_cat;						// 释放指针
		p_cat = NULL;

	}
	
}
	
// --------------------------------------------------------------------------
class CPU {
public:
	virtual void caculate() = 0;
};

class VideoCard {
public:
	virtual void display() = 0;
};

class Memory {
public:
	virtual void storage() = 0;
};

class Computer {
public:
	Computer(CPU *cpu, VideoCard *videoCard,Memory * memory) {
		this -> m_cpu = cpu;
		this -> m_vc = videoCard;
		this -> m_mem = memory;
	}

	// 电脑的工作
	void work() {
		m_cpu->caculate();
		m_vc->display();
		m_mem->storage();

	}
	~Computer() {
		if (m_cpu != NULL) {
			delete m_cpu;
		}
		if (m_vc != NULL) {
			delete m_vc;
		}if (m_mem != NULL) {
			delete m_mem;
		}
	}

private:
	CPU* m_cpu;
	VideoCard* m_vc;
	Memory* m_mem;
};
// inter厂商
class InterCPU :public CPU {

public:
	 void caculate() {
		cout << "inter的CPU开始计算了" << endl;
	
	}
};

class InterVideoCard :public VideoCard {

public:
	 void display() {
		cout << "inter的显卡开始计算了" << endl;

	}
};
class InterMemory :public Memory {

public:
	 void storage() {
		cout << "inter的内存条开始存储了" << endl;

	}
};
// lenovo

class lenovoCPU :public CPU {

public:
	virtual void caculate() {
		cout << "lenovo的CPU开始计算了" << endl;

	}
};

class lenovoVideoCard :public VideoCard {

public:
	virtual void display() {
		cout << "lenovo的显卡开始计算了" << endl;

	}
};
class lenovoMemory :public Memory {

public:
	virtual void storage() {
		cout << "lenovo的内存条开始存储了" << endl;

	}
};

void test03() {

	// 创建电脑
	CPU* interCPU = new InterCPU;
	VideoCard* interCard = new InterVideoCard;
	Memory* interMemory = new InterMemory;

	Computer* computer1 = new Computer(interCPU, interCard, interMemory);
	computer1->work();
	delete computer1;

	cout << "---------------------------" << endl;
	Computer* computer2 = new Computer(new lenovoCPU, new lenovoVideoCard,new lenovoMemory);
	computer2->work();
	delete computer2;

	cout << "---------------------------" << endl;
	Computer* computer3 = new Computer(new InterCPU, new lenovoVideoCard, new lenovoMemory);
	computer3->work();
	delete computer3;
}
int main() {   

	//test01();
	//test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}