彻底搞懂C++多态虚函数等问题

小鱼儿 2022-08-07 09:37 16阅读 0赞

## 1.继承和覆写 ##

子类继承父类，子类可以覆写基类的函数。当然，直接生成一个子类的对象，用子类的指针操作是没有问题的。调用的函数是子类的函数，即覆写后的。

// ConsoleApplication3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Base
    {
    public:
    	Base(void)
    	{
    		cout<<"Base is created"<<endl;
    	}
    	virtual ~Base(void)
    	{
    		cout<<"Base destroyed!"<<endl;
    	}
    	void func()
    	{
    		cout<<"Base function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    class Demo : public Base
    {
    public:
    	Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo is created"<<endl;
    	}
    	~Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo destroyed!"<<endl;
    	}
    
    	void func()
    	{
    		cout<<"Demo function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	
    	Demo* demo = new Demo();
    	demo->func();
    	
    	int a;
    	cin>>a;
    	return 0;
    }

结果：

Base is created  
Demo is created  
Demo function is called

但是，如果要用父类的指针调用子类的对象呢？还是会调用覆写后的函数吗？

答案是不会。。。

// ConsoleApplication3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Base
    {
    public:
    	Base(void)
    	{
    		cout<<"Base is created"<<endl;
    	}
    	virtual ~Base(void)
    	{
    		cout<<"Base destroyed!"<<endl;
    	}
    	void func()
    	{
    		cout<<"Base function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    class Demo : public Base
    {
    public:
    	Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo is created"<<endl;
    	}
    	~Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo destroyed!"<<endl;
    	}
    
    	void func()
    	{
    		cout<<"Demo function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	Base* base = new Demo();
    	base->func();
    	//Demo* demo = new Demo();
    	//demo->func();
    	//delete base;
    	int a;
    	cin>>a;
    	return 0;
    }

Base is created  
Demo is created  
Base function is called

那么要肿么办呢？

下面就是多态的方法啦。

2.关于多态

多态实际上就是用基类的指针来操作子类的对象。但是上面覆写了之后，却调用的还是父类的函数。要解决这个问题就要加一个关键字，virtual。

就是这一个关键字就改变了程序运行的结果。

// ConsoleApplication3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Base
    {
    public:
    	Base(void)
    	{
    		cout<<"Base is created"<<endl;
    	}
    	virtual ~Base(void)
    	{
    		cout<<"Base destroyed!"<<endl;
    	}
    	void virtual func()
    	{
    		cout<<"Base function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    class Demo : public Base
    {
    public:
    	Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo is created"<<endl;
    	}
    	~Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo destroyed!"<<endl;
    	}
    
    	void func()
    	{
    		cout<<"Demo function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	Base* base = new Demo();
    	base->func();
    	//Demo* demo = new Demo();
    	//demo->func();
    	//delete base;
    	int a;
    	cin>>a;
    	return 0;
    }

在要被覆写的基类函数前面加上virtual关键字就可以使父类指针调用子类对象的重写的函数。

结果：

Base is created  
Demo is created  
Demo function is called

但是还有一种情况，就是即使覆写了父类的函数，但仍然需要父类的函数的功能，这要肿么办呢？

最开始我的想法是从父类的Ctrl+c 然后Ctrl+v过来。后来一想，这个也忒麻烦了吧，而且不利于代码的维护。还好，有这样一个简单的方法。

在子类覆写的函数中，加上这句

Base::func();

即调用了父类的函数，然后再加上子类特有的功能即可。

// ConsoleApplication3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Base
    {
    public:
    	Base(void)
    	{
    		cout<<"Base is created"<<endl;
    	}
    	virtual ~Base(void)
    	{
    		cout<<"Base destroyed!"<<endl;
    	}
    	void virtual func()
    	{
    		cout<<"Base function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    class Demo : public Base
    {
    public:
    	Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo is created"<<endl;
    	}
    	~Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo destroyed!"<<endl;
    	}
    
    	void func()
    	{
    		Base::func();
    		cout<<"Demo function is called"<<endl;
    	}
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	Base* base = new Demo();
    	base->func();
    	//Demo* demo = new Demo();
    	//demo->func();
    	//delete base;
    	int a;
    	cin>>a;
    	return 0;
    }

Base is created  
Demo is created  
Base function is called  
Demo function is called

这样就能既使用子类的特有功能，又调用了父类的功能。

3..虚析构函数

如果是基类，没有定义为虚析构函数的话，用基类指针操作子类，不会调用子类对象的析构函数，会导致只释放了基类部分的资源，而定义在子类部分的资源没被释放，造成内存泄露。

// ConsoleApplication3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Base
    {
    public:
    	Base(void)
    	{
    		cout<<"Base is created"<<endl;
    	}
    	virtual ~Base(void)
    	{
    		cout<<"Base destroyed!"<<endl;
    	}
    };
    
    class Demo : public Base
    {
    public:
    	Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo is created"<<endl;
    	}
    	~Demo(void)
    	{
    		cout<<"Demo destroyed!"<<endl;
    	}
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	Base* base = new Demo();
    	delete base;
    	int a;
    	cin>>a;
    	return 0;
    }

运行结果：

Base is created  
Demo is created  
Demo destroyed!  
Base destroyed!

子类对象构造时，会先调用父类的构造函数，然后调用子类的构造函数，初始化子类的特有部分。析构时，顺序相反，先调用子类的析构函数，再调用父类的析构函数。

构造函数和析构函数中都是默认调用父类的函数的。不用像上面那样要额外加上调用父类函数的句子。

有个一直纠结的地方，就是virtual放的位置：virtual应该放在类型前面。比如

virtual int func();