49-多态的概念和意义

函数重写回顾

1、父类中被重写的函数依然会继承给子类

2、子类中重写的函数将覆盖父类中的函数

3、通过作用域分辨符（::）可以访问到父类中的函数

多态的概念和意义

面向对象中期望的行为：

1、根据实际的对象类型判断如何调用重写函数

2、父类指针（引用）指向：（1）父类对象则调用父类中定义的函数（2）子类对象则调用子类中定义的重写函数

面向对象中的多态的概念：

1、根据实际的对象类型决定函数调用的具体目标

2、同样的调用语句在实际运行时有多种不同的表现形态

C++语言直接支持多态的概念:

1、通过使用virtual关键字对多态进行支持

2、被virtual声明的函数被重写后具有多态特性

3、被virtual声明的函数叫做虚函数

【范例代码】多态的初体验

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent {
public:
    virtual void print() {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent {
public:
    void print() {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};

void how_to_print(Parent* p) {
    p->print();     // 展现多态的行为
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    Parent p;
    Child c;

    how_to_print(&p);    // Expected to print: I'm Parent.
    how_to_print(&c);    // Expected to print: I'm Child.

    return 0;
}

多态的意义：

1、在程序运行过程中展现出动态的特性

2、函数重写必须多态实现，否则没有意义

3、多态是面向对象组件化程序设计的基础特性

理论中的概念：

♦  静态联编：在程序的编译期间就能确定具体的函数调用，如函数重载

♦  动态联编：在程序实际运行后才能确定具体的函数调用，如函数重写

【范例代码】动态联编与静态联编

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent {
public:
    virtual void func() {
        cout << "void func()" << endl;
    }

    virtual void func(int i) {
        cout << "void func(int i) : " << i << endl;
    }

    virtual void func(int i, int j) {
        cout << "void func(int i, int j) : " << "(" << i << ", " << j << ")" << endl;
    }
};

class Child : public Parent {
public:
    void func(int i, int j) {
        cout << "void func(int i, int j) : " << i + j << endl;
    }

    void func(int i, int j, int k) {
        cout << "void func(int i, int j, int k) : " << i + j + k << endl;
    }
};

void run(Parent* p) {
    p->func(1, 2);     // 展现多态的特性
                       // 动态联编
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    Parent p;

    p.func();          // 静态联编
    p.func(1);         // 静态联编
    p.func(1, 2);      // 静态联编

    cout << endl;

    Child c;

    c.func(1, 2);      // 静态联编

    cout << endl;

    run(&p);
    run(&c);

    return 0;
}

【范例代码】江湖恩怨

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Boss {
public:
    int fight() {
        int ret = 10;

        cout << "Boss::fight() : " << ret << endl;

        return ret;
    }
};

class Master {
public:
    virtual int eightSwordKill() {
        int ret = 8;

        cout << "Master::eightSwordKill() : " << ret << endl;

        return ret;
    }
};

class NewMaster : public Master {
public:
    int eightSwordKill() {
        int ret = Master::eightSwordKill() * 2;

        cout << "NewMaster::eightSwordKill() : " << ret << endl;

        return ret;
    }
};

void field_pk(Master* master, Boss* boss) {
    int k = master->eightSwordKill();
    int b = boss->fight();

    if (k < b) {
        cout << "Master is killed..." << endl;
    } else {
        cout << "Boss is killed..." << endl;
    }
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    Master master;
    Boss boss;

    cout << "Master vs Boss" << endl;

    field_pk(&master, &boss);

    cout << "NewMaster vs Boss" << endl;

    NewMaster newMaster;

    field_pk(&newMaster, &boss);

    return 0;
}