虚函数的作用
2015-08-30 14:13
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虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基类同名的函数,并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。 例:基类与派生类中有同名函数。 在下面的程序中Student是基类,Graduate是派生类,它们都有display这个同名的函数。 #include <iostream> #include <string> using namespace std; //声明基类Student class Student {public: Student(int, string,float);//声明构造函数 void display( ); //声明输出函数 protected: //受保护成员,派生类可以访问 int num; string name; float score; }; //Student类成员函数的实现 Student::Student(int n, string nam,float s) //定义构造函数 {num=n;name=nam;score=s;} void Student::display( ) //定义输出函数 {cout<<″num:″<<num<<″//nname:″<<name<<″//nscore:″<<score<<″//n//n″;} //声明公用派生类Graduate class Graduate:public Student {public: Graduate(int, string, float, float); //声明构造函数 void display( ); //声明输出函数 private: float pay; }; // Graduate类成员函数的实现 void Graduate::display( ) //定义输出函数 {cout<<″num:″<<num<<″//nname:″<<name<<″//nscore:″<<score<<″//npay=″<<pay<<endl;} Graduate::Graduate(int n, string nam,float s,float p):Student(n,nam,s),pay(p){ } //主函数 int main() {Student stud1(1001,″Li″,87.5); //定义Student类对象stud1 Graduate grad1(2001,″Wang″,98.5,563.5); //定义Graduate类对象grad1 Student *pt=&stud1; //定义指向基类对象的指针变量pt pt->display( ); pt=&grad1; pt->display( ); return 0; } 运行结果如下,请仔细分析。 num:1001(stud1的数据) name:Li score:87.5 num:2001 (grad1中基类部分的数据) name:wang score:98.5 下面对程序作一点修改,在Student类中声明display函数时,在最左面加一个关键字virtual,即 virtual void display( ); 这样就把Student类的display函数声明为虚函数。程序其他部分都不改动。再编译和运行程序,请注意分析运行结果: num:1001(stud1的数据) name:Li score:87.5 num:2001 (grad1中基类部分的数据) name:wang score:98.5 pay=1200 (这一项以前是没有的) 由虚函数实现的动态多态性就是: 同一类族中不同类的对象,对同一函数调用作出不同的响应。虚函数的使用方法是: (1) 在基类用virtual声明成员函数为虚函数。这样就可以在派生类中重新定义此函数,为它赋予新的功能,并能方便地被调用。 在类外定义虚函数时,不必再加virtual。 (2) 在派生类中重新定义此函数,要求函数名、函数类型、函数参数个数和类型全部与基类的虚函数相同,并根据派生类的需要重新定义函数体。 C++规定,当一个成员函数被声明为虚函数后,其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。因此在派生类重新声明该虚函数时,可以加virtual,也可以不加,但习惯上一般在每一层声明该函数时都加virtual,使程序更加清晰。 如果在派生类中没有对基类的虚函数重新定义,则派生类简单地继承其直接基类的虚函数。 (3) 定义一个指向基类对象的指针变量,并使它指向同一类族中需要调用该函数的对象。 (4) 通过该指针变量调用此虚函数,此时调用的就是指针变量指向的对象的同名函数。 通过虚函数与指向基类对象的指针变量的配合使用,就能方便地调用同一类族中不同类的同名函数,只要先用基类指针指向即可。如果指针不断地指向同一类族中不同类的对象,就能不断地调用这些对象中的同名函数。这就如同前面说的,不断地告诉出租车司机要去的目的地,然后司机把你送到你要去的地方。 需要说明;有时在基类中定义的非虚函数会在派生类中被重新定义,如果用基类指针调用该成员函数,则系统会调用对象中基类部分的成员函数;如果用派生类指针调用该成员函数,则系统会调用派生类对象中的成员函数,这并不是多态性行为(使用的是不同类型的指针),没有用到虚函数的功能。 以前介绍的函数重载处理的是同一层次上的同名函数问题,而虚函数处理的是不同派生层次上的同名函数问题,前者是横向重载,后者可以理解为纵向重载。但与重载不同的是: 同一类族的虚函数的首部是相同的,而函数重载时函数的首部是不同的(参数个数或类型不同)。
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