多態(tài)是面向對象的程序設計的關鍵技術。多態(tài):調用同一個函數(shù)名,可以根據(jù)需要但實現(xiàn)不同的功能。多態(tài)體現(xiàn)在兩個方面,我們以前學過的編譯時的多態(tài)性(函數(shù)重載)和現(xiàn)在我們這一章將要學習的運行時的多態(tài)性(虛函數(shù))。
運行時多態(tài):運行時的多態(tài)性是指在程序執(zhí)行之前,根據(jù)函數(shù)名和參數(shù)無法確定應該調用哪一個函數(shù),必須在程序的執(zhí)行過程中,根據(jù)具體的執(zhí)行情況來動態(tài)地確定。
前面我們在介紹繼承的時候,通過基類的指針或引用指向派生類對象后,調用派生類和基類中同名的方法的時候,調用的均是基類的成員,不能訪問派生類的成員。這是在運行之前就可以確定的,而要實現(xiàn)運行時的多態(tài),我們要通過虛函數(shù)來實現(xiàn)。
多態(tài)使用
1.若要訪問派生類中相同名字的函數(shù),必須將基類中的同名函數(shù)定義為虛函數(shù),基類的指針指向派生類對象后, 就可以調用派生類的同名的成員函數(shù)。
CCurrentTime currentTime;
CTime *p = ¤tTime;
CTime& time = currentTime;
time.getHour();
在前面我們沒有將基類的getHour函數(shù)設置為虛函數(shù),所以雖然這是一個包含派生類的對象的基類的引用,它也不能根據(jù)我們剛才所說的運行時多態(tài)來判斷所包含的對象來調用該類的getHour函數(shù),只會根據(jù)基類的這是一個基類的引用來調用基類的getHour函數(shù),指針也是一樣。
1)將基類同名的函數(shù)定義為虛函數(shù)可以使用C++關鍵字virtual來實現(xiàn)。在基類成員函數(shù)聲明前加virtual關鍵字。
2)在派生類中重新定義基類中的虛函數(shù)時,可以不用關鍵字virtual來修飾這個成員函數(shù) 。
在程序的執(zhí)行過程中,依據(jù)指針具體指向哪個類對象,或依據(jù)引用哪個類對象,才能確定綁定哪個成員函數(shù),實現(xiàn)動態(tài)綁定。
注意:
1)當在基類中把成員函數(shù)定義為虛函數(shù)后,在其派生類中定義的虛函數(shù)必須與基類中的虛函數(shù)同名,參數(shù)的類型、順序、參數(shù)的個數(shù)必須一一對應,若函數(shù)名相同,但參數(shù)的個數(shù)不同或者參數(shù)的類型不同時,則屬于函數(shù)的重載,而不是虛函數(shù)。若函數(shù)名不同,顯然這是不同的成員函數(shù)。
2)實現(xiàn)這種動態(tài)的多態(tài)性時,必須使用基類類型的指針變量,并使該指針指向不同的派生類對象,并通過調用指針所指向的虛函數(shù)才能實現(xiàn)動態(tài)的多態(tài)性。通過對象名訪問虛函數(shù)則不會實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。
3)在派生類中沒有重新定義虛函數(shù)時,與一般的成員函數(shù)一樣,當調用這種派生類對象的虛函數(shù)時,則調用其基類中的虛函數(shù)。
4)可把析構函數(shù)定義為虛函數(shù),但是,不能將構造函數(shù)定義為虛函數(shù)。構造函數(shù)不能被繼承,每一個類都需要自己的構造函數(shù)來初始化對象。當派生類的對象銷毀的時候,先調用派生類的析構函數(shù),再調用基類的析構函數(shù),如果基類的析構函數(shù)不是虛函數(shù),在對基類的指針或者引用進行銷毀的時候,調用的就是基類的析構函數(shù),沒有調用派生類的析構函數(shù),一般的情況下這是沒有問題的。但是我們如果需要在派生類的內部執(zhí)行一些必要的清理工作,比如釋放一些占用的內存,或者釋放占用線程的鎖,這個時候不調用派生類的析構函數(shù)就會導致內存泄漏。我們一般講基類的析構函數(shù)設置為虛函數(shù)。
5)多態(tài)時通過虛函數(shù)動態(tài)綁定實現(xiàn)。內部則是通過虛函數(shù)表實現(xiàn)。調用時的執(zhí)行速度要慢。虛函數(shù)表是一張表,其內部存儲很多虛函數(shù)的地址?;悓ο笥幸粡垼宇愐灿幸粡?,初始時子類繼承基類的表,若子類覆蓋(重寫)了基類的虛函數(shù),則將子類的虛函數(shù)表對應項目替換為子類虛函數(shù)指針。
這個大家先大概了解,隨著理解的加深,可以深入學習一下。