依旧还是来看一段代码
#include <iostream>
using namespace std;
class base
{
public:
void priMsg()
{
cout<<__func__<<"line :"<<__LINE__<<endl;
}
};
class subclass :public base
{
public:
void priMsg()
{
cout<<__func__<<"line :"<<__LINE__<<endl;
}
};
void test(base *p)
{
p->priMsg();
}
int main()
{
base obj1;
subclass obj2;
test(&obj1);
test(&obj2);
return 0;
}
运行结果：
priMsgline :14
priMsgline :14
首先我们要明白为什么obj2这个对象明明是subclass为什么也调用的14行的函数，是因为void test中的形参是 base* p，然后因为subclass是base的公有继承，所以向上转型，都调用的基类中的函数。
那怎么样才能实现不向上转型，分别调用父类和子类的函数呢？
加个 virtual就行了
#include <iostream>
using namespace std;
class base
{
public:
virtual void priMsg()
{
cout<<__func__<<"line :"<<__LINE__<<endl;
}
};
class subclass :public base
{
public:
void priMsg()
{
cout<<__func__<<"line :"<<__LINE__<<endl;
}
};
void test(base *p)
{
p->priMsg();
}
int main()
{
base obj1;
subclass obj2;
test(&obj1);
test(&obj2);
return 0;
}
运行结果：
priMsgline :14
priMsgline :22
这其实就是多态，那么现在开始我们今天的知识点，多态。
一.什么是多态？
-多态：字面意思”多种状态“，一个接口，多种方法，子类和基类的方法不同。（程序在运行时决定调用哪个方法，是面向对象编程的核心概念）。
程序在运行时才决定调用哪个方法，是面向对象编程的核心概念。
-多态性：将接口与实现进行分离，也就是实现共同的方法，但因为个体差异不同，采用不同的策略。
**oop（面向对象编程）特点：**
** -封装（Wrap）：实现细节隐藏，使代码模块化。**
** -继承（inheritance）：扩展已存在的代码，目的是代码重用。**
** -多态（polymorphism）：实现接口重用，不论传递过来的是哪个类的对象，函数都能通过同一个接口调用到适应各自对象的实现方法。**
二.多态的实现
-使用virtual修饰的成员函数（虚函数）
虚函数的设置条件：
-——非类的成员函数不能设置为虚函数（例如友元函数）
-——类的静态成员不能定义为虚函数
首先什么是static静态成员函数？静态成员函数不属于类中的任何一个对象和实例，属于类共有的一个函数。也就是说，它不能用this指针来访问，因为this指针指向的是每一个对象和实例。
对于virtual虚函数，它的调用恰恰使用this指针。在有虚函数的类实例中，this指针调用vptr指针，指向的是vtable(虚函数列表)，通过虚函数列表找到需要调用的虚函数的地址。总体来说虚函数的调用关系是：this指针->vptr(4字节）->vtable ->virtual虚函数。
所以说，static静态函数没有this指针，也就无法找到虚函数了。所以静态成员函数不能是虚函数。他们的关键区别就是this指针。
构造函数不能为const函数，构造函数的目的就是为了给成员变量赋初值，不能为const函数
-——构造函数不能定义为虚函数，但是析构函数却可以设置为虚函数
-——成员函数声明时需要使用 virtual关键字修饰，定义时不需要
-——基类成员函数设置为虚函数，那么派生类中同名函数（函数名，形参类型，个数返回值完全一样）自动称为虚函数。
三.覆盖，重载及隐藏
成员函数覆盖（override，也称重写）
是指派生类重新定义基类的虚函数，特征如下：
A.不同的作用域（分别位于派生类与基类）
B.函数名字相同
C.参数相同
D.基类函数必须有virtual关键字，不能有static
E.返回值相同
F.重写函数的权限访问限定符可以不同
成员函数重载（overload）
是指函数名相同，参数不同（数量，类型，次序），特征如下：
A.相同的范围（在同一个作用域中）
B.函数名字相同
C.参数不同
D.virtual关键字可有可无
E.返回值可以不同
成员函数的隐藏（也称重定义）
A.不在同一个作用域
B.函数名字可以不同
C.返回值可以不同
D.参数不同，此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意和重载的区别，重载在同一个定义域中）
E.参数相同，但是基类函数没有virtual关键字，此时，基类的函数被隐藏（注意和覆盖的区别，覆盖是有virtual关键字）
四.联编（链接）
就是将模块或者函数合并在一起生成可执行代码的处理过程。按照联编所进行的阶段不同 ，可分为两种不同的联编方法：静态联编和动态联编
1.静态联编（静态链接）
是指在编译阶段就将函数实现和函数调用关联起来，因此静态联编也叫早绑定
2.动态联编（动态链接）
是指在程序执行的时候才将函数实现和函数调用关联，因此也叫运行时绑定或者晚绑定。
————c++中一般情况下是静态联编，但是一旦涉及多态和虚拟函数就要使用动态联编了。
tips：重载只是一种语言特性，编译器根据函数不同的参数表，把同名函数区分开来，属于静态联编，与多态无关。引用一句Bruce Eckel的话：”不要犯傻，如果它不是晚绑定它就不是多态。”
五.抽象类
含有纯虚函数的类就是抽象类。
抽象类没有完整的信息，只能是派生类的基类，抽象类不能有实例，不能有静态成员，派生类应该实现抽象类的所有方法。
例：
class Graphic
{
public:
virtual float Area()=0;
};
class Rectangle :public Graphic
{
public:
float Area()
{
return h*w;
}
private:
float h,w;
};
一般的，使用一个类，只关心public成员，故此需要隐藏类的其他成员方法。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎，孔雀等子类，但是动物本身并不能作为任何实际明确的对象。
六.虚析构函数
用来避免子类中回收不完整的情况
例子：
#include <iostream>
#define pri() cout<<__func__<<"line::"<<__LINE__<<endl;
using namespace std;
class base
{
public:
base(){pri();}
//虚析构函数
/*virtual*/ ~base(){pri();}
};
class subclass :public base
{
public:
subclass(){pri();}
//派生类的析构函数自动成为 虚析构函数，覆盖基类虚析构函数
~subclass(){pri();}
};
int main()
{
subclass *p=new subclass;
delete p;
//设置虚析构函数的目的是：当基类指针指向 派生类对象时，释放基类指针，能完全回收派生类的构造函数
base *q=new subclass;
delete q;
return 0;
}
运行：
baseline::13
subclassline::21
~subclassline::23
~baseline::15
baseline::13
subclassline::21
~baseline::15
回收不完整
解决：
#include <iostream>
#define pri() cout<<__func__<<"line::"<<__LINE__<<endl;
using namespace std;
class base
{
public:
base(){pri();}
//虚析构函数
virtual ~base(){pri();}
};
class subclass :public base
{
public:
subclass(){pri();}
//派生类的析构函数自动成为 虚析构函数，覆盖基类虚析构函数
~subclass(){pri();}
};
int main()
{
subclass *p=new subclass;
delete p;
//设置虚析构函数的目的是：当基类指针指向 派生类对象时，释放基类指针，能完全回收派生类的构造函数
base *q=new subclass;
delete q;
return 0;
}
运行：
baseline::13
subclassline::20
~subclassline::21
~baseline::14
baseline::13
subclassline::20
~subclassline::21
~baseline::14
七.限制构造函数
构造函数权限不是public，那么这就是限制构造函数
#include <iostream>
#define pri() cout<<__func__<<"line::"<<__LINE__<<endl;
using namespace std;
class base
{
protected:
base(){pri();}
//虚析构函数
virtual ~base(){pri();}
};
class subclass :public base
{
public:
subclass(){pri();}
//派生类的析构函数自动成为 虚析构函数，覆盖基类虚析构函数
~subclass(){pri();}
};
int main()
{
subclass *p=new subclass;
delete p;
//设置虚析构函数的目的是：当基类指针指向 派生类对象时，释放基类指针，能完全回收派生类的构造函数
base *q=new subclass;
delete q;
return 0;
}
运行报错
基类限制构造函数不能创建实例，只能派生出子类，定义子类对象来访问接口函数
#include <iostream>
#define pri() cout<<__func__<<"line::"<<__LINE__<<endl;
using namespace std;
class base
{
protected:
base(){pri();}
//虚析构函数
virtual ~base(){pri();}
};
class subclass :public base
{
public:
subclass(){pri();}
//派生类的析构函数自动成为 虚析构函数，覆盖基类虚析构函数
~subclass(){pri();}
};
int main()
{
//subclass *p=new subclass;
//delete p;
//设置虚析构函数的目的是：当基类指针指向 派生类对象时，释放基类指针，能完全回收派生类的构造函数
subclass *q=new subclass;
delete q;
return 0;
}
可以运行：
baseline::13
subclassline::21
~subclassline::23
~baseline::15
如果是private限制呢？
这时候派生类也无法访问基类的私有成员，当然我们也有办法，那就是使用友元函数，打破基类私有限制的封装。
实例：
#include<iostream>
using namespace std;
#define pri() cout<<__func__<<" line: "<<__LINE__<<endl;
class Base{
private:
//构造函数权限不是public，那么这就是限制构造函数
Base(){ pri(); }
public:
virtual ~Base(){ pri(); }
void get(){ pri(); }
friend Base *getObj();
friend void freeObj(Base *);
};
#if 0
class Subclass : public Base{
public:
Subclass(){ pri(); }
~Subclass(){ pri(); }
};
#endif
Base *getObj() //友元成员函数，打破类的封装，在函数可以访问 类的保护和私有成员
{
return new Base; //开辟堆区空间时，系统会调用Base类默认构造函数
}
void freeObj(Base *p)
{
delete p;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
// Base obj; //限制构造函数不能创建实例，
// 如果构造函数权限为 private，那么只能设计友元成员函数打破private的限制
// Subclass obj; //错误，因为基类构造函数为 private权限，而派生类不能访问基类的 私有成员。
// obj.get();
Base *p = getObj();
p->get();
freeObj(p);
return 0;
}
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