12-C++面向对象(父类指针、子类指针、多态、虚函数、虚表)

矫情吗；* 2024-03-25 23:34 25阅读 0赞

## 父类指针、子类指针 ##

*  父类指针可以指向子类对象，是安全的，开发中经常用到（继承方式必须是public）
 *  子类指针指向父类对象是不安全的

#include<iostream>
    using namespace std;
    struct Person
    {
    	int m_age;
    };
    struct Student:Person
    {
    	int m_score;
    };
    int main() {
    	//父类指针指向子类对象
    	Person* p = new Student();
    	p->m_age = 10;
    	return 0;
    }

p指针只能操作m\_age变量

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## 多态 ##

默认情况下，编译器只会根据指针类型调用对应的函数，不存在多态

**多态是面向对象非常重要的一个特性：**

*  同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果
 *  在运行时，可以识别出真正的对象类型，调用对应子类中的函数

**多态的要素：**

*  子类重写父类的成员函数（override）
 *  父类指针指向子类对象
 *  利用父类指针调用重写的成员函数

## 虚函数 ##

*  C++中的多态通过虚函数（virtual function）来实现
 *  虚函数：被virtual修饰的成员函数
 *  只要在父类中声明为虚函数，子类中重写的函数也自动变成虚函数（也就是说子类中可以省略virtual关键字）

#include<iostream>
    using namespace std;
    //struct Person
    //{
    //	int m_age;
    //};
    //struct Student:Person
    //{
    //	int m_score;
    //};
    struct Animal
    {
    	virtual void run() {
    		cout << "Animal::run()" << endl;
    	}
    	void speak() {
    		cout << "Animal::speak()" << endl;
    	}
    };
    struct Dog:Animal
    {
    	void run() {
    		cout << "Dog::run()" << endl;
    	}
    	void speak() {
    		cout << "Dog::speak()" << endl;
    	}
    };
    struct Cat :Animal
    {
    	void run() {
    		cout << "Cat::run()" << endl;
    	}
    	void speak() {
    		cout << "Cat::speak()" << endl;
    	}
    };
    struct Pig :Animal
    {
    	void run() {
    		cout << "Pig::run()" << endl;
    	}
    	void speak() {
    		cout << "Pig::speak()" << endl;
    	}
    };
    void liu(Animal *p) {
    	p->speak();
    	p->run();
    }
    int main() {
    	//父类指针指向子类对象
    	/*Person* p = new Student();
    	p->m_age = 10;*/
    	liu(new Dog());
    	liu(new Cat());
    	liu(new Pig());
    	return 0;
    }

## 虚表 ##

虚函数的实现原理是虚表，这个虚表里面存储着最终需要调用的虚函数地址，这个虚表也叫虚函数表

所有的Cat对象（不管在全局区还是、栈、堆）共用同一份虚表

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#include<iostream>
    using namespace std;
    struct Animal
    {
    	int m_age;
    	virtual void speak() {
    		cout << "Animal::speak()" << endl;
    	}
    	virtual void run() {
    		cout << "Animal::run()" << endl;
    	}
    };
    struct Cat:Animal
    {
    	int m_life;
    	void speak() {
    		cout << "Cat::speak()" << endl;
    	}
    	void run() {
    		cout << "Cat::run()" << endl;
    	}
    };
    
    int main() {
    	cout << sizeof(Cat) << endl;
    	return 0;
    }

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## 调用父类的成员函数实现 ##

struct Animal
    {
    	virtual void speak() {
    		cout << "Animal::speak()" << endl;
    	}
    };
    struct Cat:Animal
    {
    	void speak() {
            Animal::speak();
    		cout << "Cat::speak()" << endl;
    	}
    	
    };

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