c++多态下的继承
什么是多态?
给定一个函数接口,实现多种不同的功能。
c++的多态分为两种
静态多态:在函数的编译器就决定了调用哪种调用。(静态绑定)
动态多态:在函数运行期间决定调用哪种方法。
实现多态的两个条件:
1基类中必须要有虚函数,派生类中必须要重写虚函数。
2用基类的指针或者引用去调用虚函数。
#include<iostream>
using namespace std;
class A //基类
{
public:
void foo()
{
printf("1\n");
}
virtual void fun() //虚函数
{
printf("2\n");
}
};
class B : public A //派生类
{
public:
void foo()
{
printf("3\n");
}
void fun() //重写虚函数
{
printf("4\n");
}
};
int main(void)
{
A a;
B b;
A *p = &a;
p->foo();
p->fun();
p = &b; //用基类的 引用去指向派生类
p->foo(); //不构成多态 调用基类的成员函数
p->fun(); //满足 重写 和 基类引用调用两个条件 实现多态 调用自己重写的虚函数
return 0;
}
虚函数的重写条件:
1基类中必须声明成虚函数
2在子类中重写的时候函数的原型不能变(返回值类型 函数名 参数列表)
纯虚函数:
用成员前加virtual关键字并在后面加上 =0.
class Base
{
public:
virtual void fun() =0;
};
纯虚函数注意事项:
1含有纯虚函数的类是抽象类不能实力化出对象。
2纯虚函数在派生类中重写以后才能实例化出对象。
虚函数表:
class Base1
{
public:
virtual void fun();
};
class Base2
{
public:
void fun();
};
void funtest()
{
cout<<sizeof(Base1)<<endl;
cout<<sizeof(Base2)<<endl;
}
int main()
{
funtest();
system("pause");
return 0;
}
为什么Base1的大小为4而Base2的大小为1?
为什么是1之前的博客说过,为了解决空类的占位问题。那Base1中也没有定义变量成员 ,为什么是4呢?因为Base1存在虚函数,所以对应的存在虚函数列表,而Base1中存在一个指针,指向了这张表,而一个指针的大小就是4,所以这个类的大小就是4。
class B
{
public:
virtual void fun1();
virtual void fun12();
private:
int _b;
};
B的模型
监视窗口的内容
可以看出对象b中包含一个_vfptr(虚表指针),和一个_b(变量),符合该对象大小为8。虚表指针又指向一个 指针数组 其中包含两个指针[0]和[1],而这两个指针就是fun1和fun2.
多态继承
多态的单继承
#include<iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
virtual void fun1()
{
cout<<"B::fun1"<<endl;
}
virtual void fun2()
{
cout<<"B::fun2"<<endl;
}
int _b;
};
class D: public B
{
public:
virtual void fun1()
{
//重写fun1
cout<<"D::fun1"<<endl;
}
virtual void fun3()
{
//新增fun3
cout<<"D::fun3"<<endl;
}
int _d;
};
typedef void (*VF)();
void PrintVF(B& b)
{
VF* VFptr = (VF*)(*(int*)(&b));
while (*VFptr)
{
(*VFptr)();
++VFptr;
}
}
int main()
{
B b;
D d;
cout<<sizeof(d)<<endl;
PrintVF(d);
system("pause");
return 0;
}
程序运行结果:
多继承:
多继承模型和可以看成单继承的多次累加,不同的是 多继承的情况下当前类的虚函数时添加在第一个继承类的虚表后面。
虚拟单继承:
#include<iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
virtual void fun1()
{
cout<<"B::fun1"<<endl;
}
virtual void fun2()
{
cout<<"B::fun2"<<endl;
}
int _b;
};
class D: public virtual B //改为虚拟继承
{
public:
virtual void fun1()
{
//重写fun1
cout<<"D::fun1"<<endl;
}
virtual void fun3()
{
//新增fun3
cout<<"D::fun3"<<endl;
}
int _d;
};
typedef void (*VF)();
void PrintVF(B& b)
{
VF* VFptr = (VF*)(*(int*)(&b));
while (*VFptr)
{
(*VFptr)();
++VFptr;
}
}
int main()
{
B b;
D d;
cout<<sizeof(d)<<endl;
PrintVF(d);
system("pause");
return 0;
}
看一下监视窗口
对象模型:
程序运行结果:
菱形继承:
#include<iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
virtual void fun1()
{
cout<<"B::fun1"<<endl;
}
virtual void fun2()
{
cout<<"B::fun2"<<endl;
}
int _b;
};
class C1:public virtual B
{
public:
virtual void fun3()
{
cout<<"C1::fun3"<<endl;
}
int _c1;
};
class C2:public virtual B
{
public:
virtual void fun4()
{
cout<<"C1::fun4"<<endl;
}
int _c2;
};
class D: public C1,public C2
{
public:
virtual void fun5()
{
cout<<"D::fun1"<<endl;
}
int _d;
};
int main()
{
D d;
cout<<sizeof(d)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
对象d的大小为C1(12)+C2(12)+4 = 28
菱形虚拟继承:
#include<iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
virtual void fun1()
{
cout<<"B::fun1"<<endl;
}
virtual void fun2()
{
cout<<"B::fun2"<<endl;
}
int _b;
};
class C1:public virtual B //虚拟继承
{
public:
virtual void fun3()
{
cout<<"C1::fun3"<<endl;
}
int _c1;
};
class C2:public virtual B //虚拟继承
{
public:
virtual void fun4()
{
cout<<"C1::fun4"<<endl;
}
int _c2;
};
class D: public C1,public C2
{
public:
virtual void fun5()
{
cout<<"D::fun1"<<endl;
}
int _d;
};
int main()
{
D d;
cout<<sizeof(d)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
对象d的大小应为 C1(12)+C2(12)+_d(4)+B(8) = 36
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