C++语法（16）---- 多态

news2024/11/20 14:15:59

https://blog.csdn.net/m0_63488627/article/details/130106690?spm=1001.2014.3001.5501https://blog.csdn.net/m0_63488627/article/details/130106690?spm=1001.2014.3001.5501

目录

1. 多态的概念

2.多态的实现

1.虚函数

2.多态条件

得到的多态条件

特殊条件

3.虚函数析构函数

4.override和final

 3.抽象类

1.概念

2.接口继承和实现继承

4.多态的原理

1.虚函数表

2.父子类虚表关系

3.多态的实现原理

1.静态绑定和态绑定

2.父子在多态调用的原理

3.虚表重要记忆点

5.单继承和多继承的多态

单继承

多继承

菱形继承

菱形虚拟继承

1. 多态的概念

1.概念

多态：就是多种形态，传不同的对象处理，会出现不同的状态

例子如，学生买票半价，普通人买票全价，军人优先买票

辨析：函数重载是通过传入不同的参数，随后能调用不同的同名函数；而多态是面对不同的对象出现不同的行为进行处理

2.多态的实现

1.虚函数

class Person 
{
public:
    //虚函数
	virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
};

class Student :public Person
{
public:
    //虚函数
	virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }
};

虚函数构成重写，也叫做覆盖；

三同：函数名相同，参数相同，返回值相同。

如果不是虚函数，则两个函数构成隐藏；

2.多态条件

得到的多态条件

1.类继承

2.虚函数重写

3.父类指针或者引用调用虚函数

void Func(Person& p)
{
	p.BuyTicket();
}

void Func(Person* p)
{
	p->BuyTicket();
}

比较

普通调用：跟调用对象类型有关，传入对象，运行的是对象中的函数

多态调用：与指向对象有关，指向父类调用父类虚函数，指向子类调用子类虚函数

void Func(Person p)
{
	p.BuyTicket();
}

特殊条件

1.子类可以不加virtual关键字，只要父类有virtual那依然是虚函数

2.协变：三同中，返回值可以不同，都是要求返回值为一个父子类关系的指针或者引用

 此外，传出其他类的父子关系的指针或者引用也可以。

破坏多态条件：

1.父类没有virtual那就破坏了虚函数，调用为普通调用

2.取消引用和指针，就算是虚函数也会变为普通调用

3.虚函数析构函数

推荐：在继承中，将析构函数作为虚函数

原因：

class Person 
{
public:
	~Person()
	{
		cout << "Person delete:" << _p << endl;
		delete _p;
	}
protected:
	int* _p = new int[10];
};

class Student :public Person
{
public:
	~Student()
	{
		cout << "Student delete:" << _s << endl;
		delete _s;
	}
protected:
	int* _s = new int[10];
};

 1.如果是传统的，对象的作用域结束调用析构，父子类都没什么问题。

2.但是如果我们用到了指针，那么会出现问题，其调用就是普通调用，不会指定全部删除；因为析构函数父子同名重定义，那么当传入指针进行析构，那自然是普通调用，父类普通调用还好，可能能清除；但是子类使用父类的指针或者引用则一定只调用了父类的析构。

3.所以，析构函数作为虚函数，那么指针析构，指向的是父类就父类析构，子类就子类析构

修改：

class Person 
{
public:
	virtual ~Person()
	{
		cout << "Person delete:" << _p << endl;
		delete _p;
	}
protected:
	int* _p = new int[10];
};

class Student :public Person
{
public:
	virtual ~Student()
	{
		cout << "Student delete:" << _s << endl;
		delete _s;
	}
protected:
	int* _s = new int[10];
};

满足三同原则，为重写，指向父类调父类，指向子类调子类 

结论：写继承，无脑给父类的析构写virtual关键字

4.override和final

如何实现出一个不被继承的类

1.构造函数设为私有；原因是子类需要父类的构造但是父类的构造设为私有无法访问；那么就无法被继承了 -- 此外析构私有不太行，虽然不能直接构造，但是可以new出来指针，绕过了判断

2.类定义时加final关键字，该类称为最终类

class A final
{ };

此外，final也可以修饰虚函数，这样函数就不能被重写。

class A final
{ 
    virtual func final();
};

override:检查函数是否完成了重写

class A
{ 
    virtual func final(int);
};

class B : public A
{ 
    virtual func final() override;
};

 3.抽象类

1.概念

在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为纯虚函数；包含纯虚函数的类叫做抽象类。

1.抽象类不能实例化出对象

2.派生类继承后也不能实例化出对象，只有重写纯虚函数，派生类才能实例化出对象。

在我看来，抽象类算是一种模板，如果想继承该模板，必须重写虚函数后可以实例化。那么现实中一个不存在的概念性的对象，可以用抽象类定义。

2.接口继承和实现继承

1.普通函数的继承是一种实现继承，派生类继承了基类函数，可以使用函数，继承的是函数的实现。

2.虚函数的继承是一种接口继承，派生类继承的是基类虚函数的接口，目的是为了重写，达成多态，继承的是接口。所以如果不实现多态，不要把函数定义成虚函数。

class A
{
public:
    virtual void func(int val = 1){ std::cout<<"A->"<< val <<std::endl;}
    virtual void test(){ func();}
};

class B : public A
{
public:
    void func(int val=0){ std::cout<<"B->"<< val <<std::endl; }
};

int main(int argc ,char* argv[])
{
    B*p = new B;
    p->test();
    return 0;
}

A: A->0 B: B->1 C: A->1 D: B->0 E: 编译出错 F: 以上都不正确

p调用的test()是B从A中继承的，那么test中调用func函数，是this指针调用的，this是test的指针即A的指针，但是A指针是p切割后得到的，那么func是满足虚函数要求，调用func时是B的函数是多态情况，但是要知道虚函数是接口继承，可认为A中func函数被替换为B中的，但是val=1没有变，所以答案选B

4.多态的原理

1.虚函数表

class Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Func1()" << endl;
	}
private:
	int _b = 1;
};

int main()
{
	cout << sizeof(Base) << endl;
	return 0;
}

虚表指针指向虚表，虚表存放虚函数的地址，有几个虚函数就有几个虚函数地址存储

2.父子类虚表关系

1.父类结构其实跟上面说的一样，一个虚表指针指向虚表，虚表里有虚函数地址

2.子类继承了父类，那子类中的父类有虚指针，但是虚表的内容发生变化；拷贝父类，将完成重写的虚函数进行覆盖，覆盖原来指向

3.虚函数表本质是一个存虚函数指针的指针数组，一般情况这个数组最后面放了一个nullptr。

3.多态的实现原理

1.静态绑定和态绑定

1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定)，在程序编译期间确定了程序的行为，也称为静态多态，比如：函数重载，普通调用
2. 动态绑定又称后期绑定(晚绑定)，是在程序运行期间，根据具体拿到的类型确定程序的具体行为，调用具体的函数，也称为动态多态。

静态调用：就是编译器能确定调用的函数，以至于它call的是函数的地址

动态调用：编译器看不出来，需要算出函数的地址，再调用之

2.父子在多态调用的原理

1.对于一个指针指向无论是父类还是子类，指针能读到的都是父类的那一部分

2.父类的虚表就是上面说过的那样的，子类是覆盖了虚表

3.调用方式都是取虚表指针，在虚表中找到虚函数的地址取实现调用

4.也就是说，多态的实现取决于虚表

3.虚表重要记忆点

1.虚表放在常量区/代码段

2.同一个类型的虚表是一样，不同类型的虚表是不一样的

5.单继承和多继承的多态

单继承

class Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }
private:
	int _a;
};

class Derive :public Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
private:
	int _b;
};

typedef void(*VFPTR) ();
void PrintVTable(VFPTR vTable[],int num)
{
	cout << " 虚表地址>" << vTable << endl;
	for (int i = 0; i<num; ++i)
	{
		printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, vTable[i]);
		VFPTR f = vTable[i];
		f();
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	Base b;
	Derive d;
	VFPTR * vTableb = (VFPTR*)(*(void**)&b);
	PrintVTable(vTableb,2);
	VFPTR* vTabled = (VFPTR*)(*(void**)&d);
	PrintVTable(vTabled,3);
	return 0;
}

此时我们发现：子类没有构成虚函数的函数也在虚表中 

多继承

class Base1 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base1::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base1::func2" << endl; }
private:
	int b1;
};

class Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base2::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base2::func2" << endl; }
private:
		int b2;
};

class Derive : public Base1, public Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
private:
	int d1;
};
typedef void(*VFPTR) ();
void PrintVTable(VFPTR vTable[])
{
	cout << " 虚表地址>" << vTable << endl;
	for (int i = 0; vTable[i] != nullptr; ++i)
	{
		printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, vTable[i]);
		VFPTR f = vTable[i];
		f();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	Derive d;
	VFPTR* vTableb1 = (VFPTR*)(*(int*)&d);
	PrintVTable(vTableb1);
	VFPTR* vTableb2 = (VFPTR*)(*(int*)((char*)&d + sizeof(Base1)));
	PrintVTable(vTableb2);
	return 0;
}

1.多继承，只有有虚函数的父类，才会生成虚表 

2.子类自己的函数，存在第一个虚表中

菱形继承

其模型就是菱形继承的虚函数，其实就是D中有BC；而BC还要A的虚表，所以BC自带两个虚表

菱形虚拟继承

1.如果是菱形虚拟继承，则D一定要写虚函数；因为如果不写，A虚函数不知道写在B表还是C表，其存在二义性编译器看不懂。

2.D类会多一个虚表

3.B的第一个表是虚表，第二个是虚基表，C亦是如此

4.虚基表的开头找的是虚函数的偏移量。

class A{
public:
    A(char *s) { cout<<s<<endl; }
    ~A(){}
};

class B:virtual public A
{
public:
    B(char *s1,char*s2):A(s1) { cout<<s2<<endl; }
};

class C:virtual public A
{
public:
    C(char *s1,char*s2):A(s1) { cout<<s2<<endl; }
};

class D:public B,public C
{
public:
    D(char *s1,char *s2,char *s3,char *s4):B(s1,s2),C(s1,s3),A(s1)
    { cout<<s4<<endl;}
};

int main() {
    D *p=new D("class A","class B","class C","class D");
    delete p;
    return 0;
}

A：class A class B class C class D 
B：class D class B class C class A
C：class D class C class B class A 
D：class A class C class B class D

1.A只有一个，所以A只构造一次

2.优先A构造

3.初始化列表优先于括号内，所以D最后

4.构造按继承顺序，即使先C(s1，s3)，B(s1，s2) 也是B先输出，C再输出

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/428324.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Socks5代理和IP代理

Socks5代理和IP代理

Socks5代理和IP代理是常用的网络代理服务&#xff0c;它们为用户提供了匿名访问和保护隐私的功能。在本文中&#xff0c;我们将介绍这两种代理的基本概念和工作原理&#xff0c;并展示如何编写一个简单的代理服务器。 一、什么是Socks5代理和IP代理&#xff1f; Socks5代理…
阅读更多...
[操作系统安全]SetUID与Capability权能

[操作系统安全]SetUID与Capability权能

问题一、解释“passwd”, “sudo” , “ping”等命令为什么需要 setuid位&#xff0c;去掉s位试运行&#xff0c;添加权能试运行。 1、为什么需要setuid位&#xff1a; 首先明确setuid的作用是&#xff1a;执行该设置后&#xff0c;文件执行时将以文件拥有者的身份执行&#xf…
阅读更多...
C++【栈队列(3种)反向迭代器】

C++【栈队列(3种)反向迭代器】

文章目录一、容器适配器二、栈&#xff08;一&#xff09;栈定义&#xff08;二&#xff09;栈使用接口&#xff08;三&#xff09;栈模拟实现(1) 栈模拟实现解析(2) 栈模拟实现代码(3) 栈模拟结果三、队列&#xff08;一&#xff09;普通队列&#xff08;1&#xff09;普通队列…
阅读更多...
4、浅谈Makefile文件及其简单的使用知识

4、浅谈Makefile文件及其简单的使用知识

文章目录1、什么是Makefile&#xff1f;&#xff08;1&#xff09;makefile关系到了整个工程的编译规则。&#xff08;2&#xff09;makefile带来的好处就是——“自动化编译”&#xff08;3&#xff09;make是一个命令工具&#xff0c;是一个解释makefile中指令的命令工具2、为…
阅读更多...
[FREERTOS]队列

[FREERTOS]队列

1.什么是队列 队列也称消息队列&#xff0c;是一种常用于任务间通信的数据结构&#xff0c;队列可以在任务之间&#xff0c;中断和任务之间传递信息 2.传递信息为什么不用全局变量呢&#xff1f; 确实全局变量依然可以传递信息&#xff0c;但是如果全局变量改变的很频繁&#x…
阅读更多...
网工必知—什么是堡垒机？-CCIE

网工必知—什么是堡垒机？-CCIE

什么是堡垒机&#xff1f; 网络工程师一定听过或用过所谓的“堡垒机”&#xff0c;那么堡垒机到底是什么呢&#xff1f; 堡垒机是一种跳板机制&#xff08;Jump Server&#xff09;&#xff0c;在一个特定的网络环境下&#xff0c;为了保障网络和数据不受来自外部和内部用户的…
阅读更多...
flink 1.16 在centos安装 部署踩的坑

flink 1.16 在centos安装 部署踩的坑

报错: 1 RESOURCES_DOWNLOAD_DIR : 这个错误是修改了 conf目录下 的 master 或 workers 等信息造成的. 2 修改了这个信息可能会造成输入密码的问题. 3 Could not connect to BlobServer at address localhost/127.0.0.1:39203 这个端口还会变化,这种问题可能是因为conf下的…
阅读更多...
Python将Word文件中的内容写入Excel文件

Python将Word文件中的内容写入Excel文件

在日常办公中我们经常需要将word文件中的数据写入Excel中&#xff0c;如果是手动一个一个进行复制粘贴&#xff0c;那将会非常的耗时且繁琐&#xff01; 遇到这种问题我们首先想到就是利用编程解决&#xff0c;今天我分享一个word转excel的小方法&#xff01; 首先我有一个wo…
阅读更多...
常见漏洞扫描工具AWVS、AppScan、Nessus的使用

常见漏洞扫描工具AWVS、AppScan、Nessus的使用

HVV笔记——常见漏洞扫描工具AWVS、AppScan、Nessus的使用1 AWVS1.1 安装部署1.2 激活1.3 登录1.4 扫描web应用程序1.4.1 需要账户密码登录的扫描1.4.2 利用录制登录序列脚本扫描1.4.3 利用定制cookie扫描1.5 扫描报告分析1.5.1 AWVS报告类型1.5.2 最常用的报告类型&#xff1a…
阅读更多...
Microchip的10M以太网解决方案

Microchip的10M以太网解决方案

&#xff08;以下所有图片均来源于Microchip官网&#xff09; 一 为什么需要10M车载以太网 目前车载百兆以太网&#xff08;100Base-T1&#xff09;和千兆以太网&#xff08;1000Base-T1&#xff09;技术较为成熟&#xff0c;但如果直接用100Base-T1/1000Base-T1来替代目前被广…
阅读更多...
anaconda 创建虚拟环境 基本命令操作

anaconda 创建虚拟环境 基本命令操作

下载好之后直接打开 anaconda prpmpt : 此时直接输入 &#xff1a;activate 不加环境名是直接进入到base环境中的 必须先进入到base环境中再使用后边的命令 &#xff1a; activate 直接进入base环境&#xff1a;如图&#xff1a;conda create -n 名字 python3.7 创建虚拟…
阅读更多...
善用Embedding，我们来给文本分分类

善用Embedding，我们来给文本分分类

你好&#xff0c;我是徐文浩。 上一讲里我们看到大模型的确有效。在进行情感分析的时候&#xff0c;我们通过OpenAI的API拿到的Embedding&#xff0c;比T5-base这样单机可以运行的小模型&#xff0c;效果还是好很多的。 不过&#xff0c;我们之前选用的问题的确有点太简单了。…
阅读更多...
springboot服务端接口外网远程调试，并实现HTTP服务监听 - 内网穿透

springboot服务端接口外网远程调试，并实现HTTP服务监听 - 内网穿透

文章目录前言1. 本地环境搭建1.1 环境参数1.2 搭建springboot服务项目2. 内网穿透2.1 安装配置cpolar内网穿透2.1.1 windows系统2.1.2 linux系统2.2 创建隧道映射本地端口2.3 测试公网地址3. 固定公网地址3.1 保留一个二级子域名3.2 配置二级子域名3.2 测试使用固定公网地址4. …
阅读更多...
segment anything paper笔记

segment anything paper笔记

demo主页&#xff08;包含paper, demo, dataset&#xff09; 通过demo可以看到一个酷炫的效果&#xff0c;鼠标放在任何物体上都能实时分割出来。 segment anything宣传的是一个类似BERT的基础类模型&#xff0c;可以在下游任务中不需要再训练&#xff0c;直接用的效果。 而且…
阅读更多...
增强领域的知识图谱

增强领域的知识图谱

以下是一些近两年基于知识图谱做知识增强的顶会论文&#xff1a; "knowledge-enhanced hierarchical graph convolutional networks for intent detection" (acl 2021) "kg-bert: bert for knowledge graph completion" (emnlp 2019) "k-adapter: i…
阅读更多...
C语言刷题--内存存储、操作符

C语言刷题--内存存储、操作符

魔王的介绍&#xff1a;&#x1f636;‍&#x1f32b;️一名双非本科大一小白。魔王的目标&#xff1a;&#x1f92f;努力赶上周围卷王的脚步。魔王的主页&#xff1a;&#x1f525;&#x1f525;&#x1f525;大魔王.&#x1f525;&#x1f525;&#x1f525; ❤️‍&#x1…
阅读更多...
04-Mysql常用操作

04-Mysql常用操作

1. DDL 常见数据库操作 # 查询所有数据库 show databases; # 查询当前数据库 select databases();# 使用数据库 use 数据库名;# 创建数据库 create database [if not exits] 数据库名; # []代表可选可不选# 删除数据库 drop database [if exits] 数据库名; 常见表操作 创建…
阅读更多...
Nestjs实战干货-概况-中间件-Middleware

Nestjs实战干货-概况-中间件-Middleware

中间件 中间件是一个在路由处理程序之前被调用的函数。中间件函数可以访问请求和响应对象&#xff0c;以及应用程序的请求-响应周期中的next()中间件函数。下一个中间件函数通常由一个名为next的变量来表示。 Nest 中间件在默认情况下等同于Express中间件。下面是来自官方 exp…
阅读更多...
MBD—模型的回调函数

MBD—模型的回调函数

目录 前面 如何设置&#xff1f; 应用 简单的提示 数据的初始化 前面 常用的回调函数有三类&#xff1a;模型的回调函数、模块的回调函数、信号的回调函数。这里分享一下模型的回调函数。 回调函数就是CallBack. 如何设置&#xff1f; 打开一个模型&#xff0c;在空白…
阅读更多...
【计算机网络】TCP拥塞控制、丢包重传机制与滑动窗口机制

【计算机网络】TCP拥塞控制、丢包重传机制与滑动窗口机制

文章目录TCP 拥塞控制原理为什么拥塞期间&#xff0c;发送方会收到接收方的重复确认&#xff1f;TCP 滑动窗口机制原理TCP 丢包重传机制TCP 拥塞控制原理 TCP拥塞控制是指在网络拥塞的情况下&#xff0c;TCP协议通过调整发送数据的速率来避免网络拥塞的一种机制。TCP拥塞控制的…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023