[搬运]如何在C++中实现多态性
也没什么好说的，仅仅做了个测试，了解一下为什么会有一些莫名其妙的规定。
以前学C++时我对这些是一直没弄懂的，但愿对某些人还是有所帮助的～～
下述源代码在VC++6.0下通过。
Tab变成只占1格了，将就看看吧＝。＝或者copy到编辑器中＝。＝
// File Name : polymorphism_test.cpp
// Author : keakon
// Create Date : 2006/5/11
// Last Edited Date : 2006/5/26
// 通过3次测试，演示了如何实现多态性。
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <ostream>
#include <string>
using std::cerr;
using std::cout;
using std::string;
//实覆盖
class A1
{
public:
A1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "A1::A1()/n";}
~A1() {cout << getName() << "A1::~A1()/n";}
void print() const {cout << getName() << "A1::print()/n";}
protected:
string const& getName() const {return m_Name;}
private:
string m_Name;
};
class A2 : public A1
{
public:
A2(string const& name) : A1(name) {cout << getName() << "A2::A2()/n";}
~A2() {cout << getName() << "A2::~A2()/n";}
void print() const {cout << getName() << "A2::print()/n";}
};
//虚覆盖
class B1
{
public:
B1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "B1::B1()/n";}
virtual ~B1() {cout << getName() << "B1::~B1()/n";}
virtual void print() const {cout << getName() << "B1::print()/n";}
protected:
string const& getName() const {return m_Name;}
private:
string m_Name;
};
class B2 : public B1
{
public:
B2(string const& name) : B1(name) {cout << getName() << "B2::B2()/n";}
virtual ~B2() {cout << getName() << "B2::~B2()/n";}
virtual void print() const {cout << getName() << "B2::print()/n";}
};
//虚覆盖，并使用实析构函数（这是个错误）
class C1
{
public:
C1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "C1::C1()/n";}
~C1() {cout << getName() << "C1::~C1()/n";}
virtual void print() const {cout << getName() << "C1::print()/n";}
protected:
string const& getName() const {return m_Name;}
private:
string m_Name;
};
class C2 : public C1
{
public:
C2(string const& name) : C1(name) {cout << getName() << "C2::C2()/n";}
~C2() {cout << getName() << "C2::~C2()/n";}
virtual void print() const {cout << getName() << "C2::print()/n";}
};
//分开各部分的输出
void printLine(unsigned int height = 1, unsigned int length = 20,
char ch = '-', std::ostream& out = cout)
{
const string LINE(length, ch);
for (; height != 0; --height)
{
//在out上输出一行ch
std::copy(LINE.begin(), LINE.end(), std::ostream_iterator<char>(out));
out << '/n';
}
}
//测试
int main()
{
try
{
//实覆盖
cout << "Real override 1:/n";
{
printLine();
A1 a1("a1.");
printLine();
A2 a2("a2.");
printLine(2);
a1.print();
printLine();
a2.print(); //调用的是a2.A2::print()
printLine();
static_cast<A1>(a2).print();
//上句调用A1::A1(A1&)或A1::A1(A1 const&)生成一个临时的A1类的变量
//然后这个临时变量调用A1::print()
//在脱离作用域后（该语句结束时）将调用A1::~A1()
//其余见注释4
printLine();
a2.A1::print(); //不同于上句，此处不调用析构函数
printLine(2);
} //超出作用域，调用析构函数；下面也按照同样的格式使用花括号
printLine(3);
//使用指针实现实覆盖，可能会产生错误
cout << "Real override 2:/n";
{
printLine();
A1* pa1 = new A1("pa1->");
printLine();
A1* pa2 = new A2("pa2->"); //注意是基类的指针
printLine();
A2* pa3 = new A2("pa3->");
printLine();
A2 a4("a4.");
A1* pa4 = &a4; //注意是基类的指针
A1& ra2 = *pa2; //注意是基类的引用
printLine(2);
pa1->print(); //未检查指针，因为出错时new会抛出异常
printLine();
pa2->print(); //调用的是pa2->A1::print()
printLine();
pa3->print(); //调用的是pa3->A2::print()
printLine();
pa4->print(); //调用的是a4.A1::print()，即pa4->A1::print()
printLine();
ra2.print();
printLine(2); //调用的是pa2->A1::print()
delete pa1;
printLine();
delete pa2; //错误，(*pa2).A2::~A2()不会被调用
printLine();
delete pa3;
printLine();
pa1 = NULL;
pa2 = NULL;
pa3 = NULL;
pa4 = NULL; //pa4不是new出来的，不用delete
}
printLine(3);
//下面不再重复实覆盖中一些相同的测试
//虚覆盖
cout << "Virtual override 1:/n";
{
printLine();
B1 b1("b1.");
printLine();
B2 b2("b2.");
printLine();
b1.print();
printLine();
b2.print(); //调用的是b2.B2::print()，同实函数一样
printLine();
}
printLine(3);
cout << "Virtual override 2:/n";
{
printLine();
B1* pb1 = new B1("pb1->");
printLine();
B1* pb2 = new B2("pb2->"); //注意是基类的指针
printLine();
B1& rb2 = *pb2; //注意是基类的引用
printLine();
pb1->print();
printLine();
pb2->print(); //调用的是pb2->B2::print()
printLine();
rb2.print(); //调用的是pb2->B2::print()
printLine();
delete pb1;
printLine();
delete pb2;
pb1 = NULL;
pb2 = NULL;
}
printLine(3);
//虚覆盖，并使用实析构函数（这是个错误）
cout << "Virtual override 1, using real destruction:/n";
{
printLine();
C1 c1("c1.");
printLine();
C2 c2("c2.");
printLine(2);
c1.print();
printLine();
c2.print();
printLine(2);
}
printLine(3);
cout << "Virtual override 2, using real destruction:/n";
{
printLine();
C1* pc1 = new C1("pc1->");
printLine();
C1* pc2 = new C2("pc2->"); //注意是基类指针
printLine(2);
pc1->print();
printLine();
pc2->print(); //pc2->C2::~C2()不会被调用
printLine(2);
delete pc1;
printLine();
delete pc2;
cout << std::endl;
pc1 = NULL;
pc2 = NULL;
}
return 0;
}
catch (std::bad_alloc&)
//如果内存不够，new抛出std::bad_alloc
//似乎在VC++下永远不会抛出该异常，但也不会出错；在g++等编译器中则会抛出该异常
{
cerr << "/nNo enough memory!/n";
return 1;
}
catch (...)
{
cerr << "/n发现未知异常，也许你人品有问题。";
return 2;
}
}
/*
注：其实格式完全不必这样写，很多都无需测试；但为了便于对照，我还是这样写了。
结论：
1.通过对象直接调用成员函数时，始终默认使用该对象的类的成员函数（除非用::显示指定类名）。
2.通过指向对象的指针或引用调用成员函数时：
如果该函数是实函数，则调用该指针或引用的类的成员函数；
如果该函数是虚函数，则调用该指针或引用指向的对象的类的成员函数。
3.基类析构函数在此情况下必须为虚函数（此时，其派生类的析构函数也将是虚函数）：
用new来创建派生类对象，并且delete时使用的指针为基类的指针。
若为实析构函数，则派生类部分的成员将不会被析构。
4.若未定义复制构造函数，不要将一个派生类对象强制类型转换为基类对象。
因为若未显式定义复制构造函数，则编译器会生成一个默认的复制构造函数。
然而这个默认的复制构造函数将不会做你希望做的其他的事，如：
如果要在构造函数中维护一个类对象的计数器，则这个函数不会导致计数器增加；
如果要在构造函数中new一个对象，则这个函数也不会new该有的对象。
这个默认的复制构造函数进行的是浅拷贝，使用的成员都是原来的对象的。
因此这个临时对象在析构时，delete的是原来的对象new出来的对象；
而原来的对象在析构时将再次delete这个对象；这属于未定义行为，可能引起程序崩溃。
并且，即使在析构函数中，在delete这个对象后，将指向这个对象的指针赋值为NULL也无效；
因为更改的是临时对象的指针，而原对象的指针仍指向那个被delete了的对象。
关于第4点的结论，我实际上是写了另一个测试代码证明的。
不过那个测试代码在最后一次测试时被我改得太乱了，就不给出了。
有兴趣的可以将A1和A2类添加静态的对象计数器、对象指针和复制构造函数，再自己去研究。
我在VC++6.0 SP6上测试时，debug和release模式下运行状态居然不同（前者崩溃，后者看上去正常）。
然而我一直没太多时间好好研究它，问了好多人却没人给出正确回答。
最后我只好自己跟踪反汇编代码了。能得出上述的结论，还得感谢VC++的调试器。
*/
