【C++】多态 ③ ( “ 多态 “ 实现需要满足的三个条件 | “ 多态 “ 的应用场景 | “ 多态 “ 的思想 | “ 多态 “ 代码示例 )

2023-10-29 14:26:58 浏览数 (1)

一、" 多态 " 实现条件

1、" 多态 " 实现需要满足的三个条件

" 多态 " 实现需要满足以下三个条件 :

  • 首先 , 要有继承关系 ;
  • 然后 , 父类中的函数需要有 virtual 关键字修饰 , 子类重写该 " 虚函数 " ;
  • 最后 , 父类指针 或 父类引用 指向 子类的对象 ;

满足 ① 继承 , ② 虚函数重写 , ③ 父类指针/引用指向子类对象 三个条件 , 即可实现多态 ;

在 C 语言中 , 指针存在的 最大意义 就是 " 间接赋值 " ;

" 间接赋值 " 成立的三大条件 :

  • 首先 , 需要有两个变量 , 一个形参 , 一个实参 ;
    • 形参 是 函数 的 参数 , 指针 数据类型 ;
    • 实参 是 实际传入函数的 指针地址 ;
  • 然后 , 建立关系 , 将 实参 传递给 形参 ;
  • 最后 , 使用 传入的 指针 修改 实参的值 ;
    • 实际上修改的事 指针指向的地址 的内存数据 ;

2、" 多态 " 的应用场景

借助 " 多态 " , 我们可以事先 开发出 一套 软件框架 , 实现一些功能 ;

在 软件框架 中 的 函数 中 , 传入 父类指针 作为 参数 , 之后 通过该 父类指针 调用其 virtual 虚函数 ;

在之后的开发中 , 编写 子类 实现 父类 , 并 重写 父类的 virtual 虚函数 ;

然后 调用 软件框架 中的 函数 , 传入 新编写 的 子类对象指针 , 此时 调用的 不再是 父类的 函数 , 而是 子类重写的 函数 ;

这就实现了 复用 后面写的代码 ;

3、" 多态 " 的思想

" 封装 " 突破了 C 语言 的 函数概念 , C 语言中的 函数 仅能 封装 逻辑操作 , " 封装 " 能将 数据 和 操作 同时封装到一起 , 组成类 ;

将 封装好的 类对象 传入函数中 , 可以在函数中调用 类对象的 成员变量 和 成员方法 ;

  • 如果仅 传入 C 语言 的函数 , 仅能调用 函数 中的逻辑代码 ;
  • 如果仅 传入 数据 , 操作该数据的逻辑代码需要额外传入 ;

" 继承 " 可以实现 代码的 复用 , 这里的 复用 是 复用 之前写的代码 ;

" 多态 " 实现的也是 代码 的复用 , 这里的 复用 是 复用 之后写的代码 ;

" 多态 " 多用于 软件框架 , 提前实现 功能框架 , 功能细节 , 使用多态在后续开发时实现 ;

二、" 多态 " 代码示例

先开发出 导弹发射 的框架出来 , 此时还没有研究出导弹 , missileFire 函数用于发射导弹 ;

代码语言：javascript复制
void missileFire(Missile* missile)
{
	// 发射导弹
	missile->fire();
}

后期 , 研究出了 DF1 导弹 , 为其设置发射方法 , 重写 发射 虚函数 , 此时向 missileFire 函数中传入 DF_1 类的对象地址 , 调用的事 DF_1 类对象的发射方法 ;

代码语言：javascript复制
	DF_1 df1;
	missileFire(&df1);

研究出了 DF2 导弹 , 为其设置发射方法 , 重写 发射 虚函数 , 此时向 missileFire 函数中传入 DF_2 类的对象地址 , 调用的事 DF_2 类对象的发射方法 ;

代码语言：javascript复制
	DF_2 df2;
	missileFire(&df2);

研究出了 DF3 导弹 , 为其设置发射方法 , 重写 发射 虚函数 , 此时向 missileFire 函数中传入 DF_3 类的对象地址 , 调用的事 DF_3 类对象的发射方法 ;

代码语言：javascript复制
	DF_3 df3;
	missileFire(&df3);

注意 : 要 多态 的函数 , 必须使用 virtual 关键字 , 将其设置为虚函数 ;

代码示例 :

代码语言：javascript复制
#include "iostream"
using namespace std;

// 父类 - 导弹
class Missile {
public:
	virtual void fire()
	{
		cout << "发射导弹" << endl;
	}
public:
	int scope;
};

class DF_1 : public Missile
{
public:
	virtual void fire()
	{
		cout << "发射东风1导弹, 射程 " << scope << " 公里" << endl;
	}
public:
	int scope = 600;
};

class DF_2 : public Missile
{
public:
	virtual void fire()
	{
		cout << "发射东风2导弹, 射程 " << scope << " 公里" << endl;
	}
public:
	int scope = 1300;
};

class DF_3 : public Missile
{
public:
	virtual void fire()
	{
		cout << "发射东风3导弹, 射程 " << scope << " 公里" << endl;
	}
public:
	int scope = 2800;
};

void missileFire(Missile* missile)
{
	// 发射导弹
	missile->fire();
}


int main() {

	DF_1 df1;
	missileFire(&df1);

	DF_2 df2;
	missileFire(&df2);

	DF_3 df3;
	missileFire(&df3);
	
	
	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
}

执行结果 :

代码语言：javascript复制
发射东风1导弹, 射程 600 公里
发射东风2导弹, 射程 1300 公里
发射东风3导弹, 射程 2800 公里
请按任意键继续. . .
c++ 对象 函数 框架 指针

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