虚函数与多态性精.ppt

《虚函数与多态性精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚函数与多态性精.ppt（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、虚函数与多虚函数与多态性性第1页，本讲稿共16页10.1 虚函数虚函数 虚函数必须是基类中的非静态成员函数，其访问控制权虚函数必须是基类中的非静态成员函数，其访问控制权限可以设置为公共访问控制或者是受保护访问控制。用户在限可以设置为公共访问控制或者是受保护访问控制。用户在程序中，使用虚函数主要是为了实现动态联翩功能。换句话程序中，使用虚函数主要是为了实现动态联翩功能。换句话而言，也就是在程序中不包含虚函数的基类和派生类之间所而言，也就是在程序中不包含虚函数的基类和派生类之间所实现的功能为静态联翩。在本节中，将向用户主要介绍静态实现的功能为静态联翩。在本节中，将向用户主要介绍静态联翩与动态联翩的

2、区别及其使用方法等。联翩与动态联翩的区别及其使用方法等。第2页，本讲稿共16页10.1.1 静态联翩静态联翩 静态联翩是指用户在静态联翩是指用户在C+类继承中，没有在基类中声明类继承中，没有在基类中声明任何的虚成员函数。而对于基类或者是派生类中的成员函数，任何的虚成员函数。而对于基类或者是派生类中的成员函数，用户只能创建相应的类实例对象去调用相应的类中的成员函用户只能创建相应的类实例对象去调用相应的类中的成员函数实现不同的功能。这样，会使用户在使用过程中，创建基数实现不同的功能。这样，会使用户在使用过程中，创建基类和派生类的多个实例对象，影响程序的可读性以及造成代类和派生类的多个实例对象，影响

3、程序的可读性以及造成代码的冗余等。码的冗余等。提示：用户在程序中，实现静态联翩时，可以使用关键提示：用户在程序中，实现静态联翩时，可以使用关键字字“virtual”对基类成员函数进行声明，也可以不使用该对基类成员函数进行声明，也可以不使用该关键字对成员函数进行声明。关键字对成员函数进行声明。第3页，本讲稿共16页10.1.2 动态联翩动态联翩 在前一小节中，已经向用户讲解了静态联翩功能的实现。在前一小节中，已经向用户讲解了静态联翩功能的实现。那么，在本小节中，将向用户讲解与之相反的动态联翩功能。那么，在本小节中，将向用户讲解与之相反的动态联翩功能。动态联翩是指用户可以将基类的指针对象指向其派生

4、类中的动态联翩是指用户可以将基类的指针对象指向其派生类中的任意一个实例，并且可以通过基类的指针对象对派生类中的任意一个实例，并且可以通过基类的指针对象对派生类中的成员函数进行调用。成员函数进行调用。用户在具体实现动态联翩功能时，可以利用基类的指针用户在具体实现动态联翩功能时，可以利用基类的指针对象调用派生类中所有权限的成员函数。包括私有访问控制对象调用派生类中所有权限的成员函数。包括私有访问控制权限、受保护访问控制权限以及公共访问控制权限。换句话权限、受保护访问控制权限以及公共访问控制权限。换句话而言，也就是用户可以通过动态联翩功能访问派生类中的私而言，也就是用户可以通过动态联翩功能访问派生类

5、中的私有成员函数或者成员变量。有成员函数或者成员变量。第4页，本讲稿共16页10.1.3 虚基类虚基类 用户在进行程序编写时，可能会从某个类中派生出不同用户在进行程序编写时，可能会从某个类中派生出不同的子类。如果这些子类又派生出同一个类。那么，在创建最的子类。如果这些子类又派生出同一个类。那么，在创建最后一层子类的实例对象时，程序会首先对基类进行实例对象后一层子类的实例对象时，程序会首先对基类进行实例对象的创建。这样，就会同时产生多个基类的实例对象，会影响的创建。这样，就会同时产生多个基类的实例对象，会影响程序的运行效率。这时，用户可以使用虚基类来解决这个问程序的运行效率。这时，用户可以使用虚

6、基类来解决这个问题，实现基类实例对象的唯一性。题，实现基类实例对象的唯一性。用户在多个类之间实现继承关系时，可以使用关键字用户在多个类之间实现继承关系时，可以使用关键字“virtual”对继承方式进行说明。对继承方式进行说明。第5页，本讲稿共16页10.1.4 虚析构函数虚析构函数 虚析构函数仅仅存在于继承关系的基类中。换言之，基虚析构函数仅仅存在于继承关系的基类中。换言之，基类中应该至少声明一个虚析构函数，以便子类实例对象在删类中应该至少声明一个虚析构函数，以便子类实例对象在删除时，能够对基类的实例对象也进行删除操作或者是将基类除时，能够对基类的实例对象也进行删除操作或者是将基类中的相应的成

7、员变量等进行删除。在本小节中，将向用户介中的相应的成员变量等进行删除。在本小节中，将向用户介绍虚析构函数的定义方法及其使用方法等。绍虚析构函数的定义方法及其使用方法等。【本例代码位置：源文件【本例代码位置：源文件10虚析构函数虚析构函数虚析构函数虚析构函数.cpp】第6页，本讲稿共16页10.1.5 虚函数实例程序虚函数实例程序 在前面的小节中，已经向用户介绍并讲解了关于虚函数在前面的小节中，已经向用户介绍并讲解了关于虚函数的相关知识点。的相关知识点。【实例【实例10.3】用户可以将前面的实例程序进行综合，并】用户可以将前面的实例程序进行综合，并查看代码运行后的结果。查看代码运行后的结果。第7

8、页，本讲稿共16页10.2 抽象类抽象类 在在C+语言中，抽象类是指该类中的成员函数并没有具语言中，抽象类是指该类中的成员函数并没有具体的实现，而只是提供了一个相应的方法给其派生类进行使体的实现，而只是提供了一个相应的方法给其派生类进行使用。也就是说用户可以在抽象类的派生类中对这些没有进行用。也就是说用户可以在抽象类的派生类中对这些没有进行实现的函数方法进行具体方法的实现。用户可以使用抽象类实现的函数方法进行具体方法的实现。用户可以使用抽象类将一些备用的函数方法进行封装，以供派生类进行使用。因将一些备用的函数方法进行封装，以供派生类进行使用。因此，在本节中，将向用户讲解纯虚函数、抽象类的实现方

9、法此，在本节中，将向用户讲解纯虚函数、抽象类的实现方法及其使用方法等。及其使用方法等。第8页，本讲稿共16页10.2.1 纯虚函数纯虚函数 纯虚函数是指一个没有具体功能实现的虚函数。在纯虚纯虚函数是指一个没有具体功能实现的虚函数。在纯虚函数中，其功能实现方法为空，利用这一特点，用户可以在函数中，其功能实现方法为空，利用这一特点，用户可以在不同的派生类中使用相同的方法来实现不同的功能。纯虚函不同的派生类中使用相同的方法来实现不同的功能。纯虚函数的基本格式如下所示：数的基本格式如下所示：01 virtual void play()=0;/纯虚函数的定义纯虚函数的定义在上面的代码中，用户使用关键字在

10、上面的代码中，用户使用关键字“virtual”对成员对成员函数函数“play()”进行定义，表示该函数为虚函数。提示：进行定义，表示该函数为虚函数。提示：C+类中的构造函数不能够被定义为纯虚函数。但是，类中类中的构造函数不能够被定义为纯虚函数。但是，类中的析构函数则可以被定义为纯虚函数。这是因为构造函数是的析构函数则可以被定义为纯虚函数。这是因为构造函数是要对类的实例对象进行初始化操作的，所以不能够被定义为要对类的实例对象进行初始化操作的，所以不能够被定义为虚拟类型。虚拟类型。第9页，本讲稿共16页10.2.2 创建抽象类指针对象创建抽象类指针对象 在在C+语言中，纯虚函数是创建抽象类的基本组

11、成部分。语言中，纯虚函数是创建抽象类的基本组成部分。因此，在本小节中，将向用户介绍如何在实例代码中，实现因此，在本小节中，将向用户介绍如何在实例代码中，实现抽象类的相关方法以及如何使用抽象类创建指针对象。抽象类的相关方法以及如何使用抽象类创建指针对象。1实现抽象类实现抽象类在一个在一个C+类中，如果有且至少包含一个纯虚函数。那类中，如果有且至少包含一个纯虚函数。那么，这个么，这个C+类就是一个抽象类。类就是一个抽象类。2创建抽象类的指针对象创建抽象类的指针对象用户在前面已经封装好了一个抽象类。那么，用户就可用户在前面已经封装好了一个抽象类。那么，用户就可以利用已封装好的抽象类来创建一个指针对象

12、对该类中的成以利用已封装好的抽象类来创建一个指针对象对该类中的成员函数进行访问。员函数进行访问。提示：在实际编程时，用户不能够创建一个抽象类的实提示：在实际编程时，用户不能够创建一个抽象类的实例对象，而只能够创建抽象类的指针对象。例对象，而只能够创建抽象类的指针对象。第10页，本讲稿共16页10.2.3 抽象类派生新类抽象类派生新类 在在C+语言中，抽象类派生新类的相关操作与普通基类语言中，抽象类派生新类的相关操作与普通基类是相同的。只是抽象类的派生类可以继承其基类中的纯虚函是相同的。只是抽象类的派生类可以继承其基类中的纯虚函数去实现具体的一些功能。那么，在本小节中，将通过实例数去实现具体的一

13、些功能。那么，在本小节中，将通过实例代码的编写向用户介绍如何从抽象类中派生新类。代码的编写向用户介绍如何从抽象类中派生新类。例如，用户封装一个抽象类，并从该类中分别派生类两例如，用户封装一个抽象类，并从该类中分别派生类两个子类。具体的代码如下所示：个子类。具体的代码如下所示：【本例代码位置：源文件【本例代码位置：源文件10抽象类派生新类抽象类派生新类抽象类抽象类派生新类派生新类.cpp】第11页，本讲稿共16页10.2.4 实例分析实例分析 通过前面小节的相关知识的学习，用户已经对抽象类的通过前面小节的相关知识的学习，用户已经对抽象类的相关操作等有了深入的理解。因此，在本小节中将结合前面相关操

14、作等有了深入的理解。因此，在本小节中将结合前面已经介绍过的知识进行实例代码的编写，并且对这些实例代已经介绍过的知识进行实例代码的编写，并且对这些实例代码进行详细的讲解。码进行详细的讲解。【实例【实例10.4】用户首先在程序中封装一个抽象类，类名】用户首先在程序中封装一个抽象类，类名为为“student”。并且在该类中，将相关的函数方法都定义。并且在该类中，将相关的函数方法都定义为纯虚函数，以便其派生类能够利用相同的方法实现不同的为纯虚函数，以便其派生类能够利用相同的方法实现不同的功能。功能。第12页，本讲稿共16页10.3 多态性多态性 C+语言的多态性是建立在语言的多态性是建立在C+继承机制

15、的基础上的一继承机制的基础上的一个很重要的知识点。用户在实际进行编程时，只有首先在两个很重要的知识点。用户在实际进行编程时，只有首先在两个类之间实现了继承关系，才能够进行个类之间实现了继承关系，才能够进行C+多态性的程序编多态性的程序编写。写。C+多态性是将基类中的虚函数派生到派生类中，而派多态性是将基类中的虚函数派生到派生类中，而派生类会在该函数中实现不同的功能。生类会在该函数中实现不同的功能。这样，用户在多态性编程中，就会涉及到多态性接口的这样，用户在多态性编程中，就会涉及到多态性接口的继承以及实现等操作。那么，在本节中，将向用户介绍继承以及实现等操作。那么，在本节中，将向用户介绍C+多态

16、性接口方法的继承及其实现等相关的知识。多态性接口方法的继承及其实现等相关的知识。第13页，本讲稿共16页10.3.1 继承多态性接口继承多态性接口 多态性接口是指用户可以在派生类中定义与基类中虚函多态性接口是指用户可以在派生类中定义与基类中虚函数同名的成员函数。而在派生类中，用户可以在与基类中虚数同名的成员函数。而在派生类中，用户可以在与基类中虚函数同名的成员函数中实现不同的功能。如果含有虚函数的函数同名的成员函数中实现不同的功能。如果含有虚函数的基类有多个派生类。那么，基类中的虚函数方法就为不同的基类有多个派生类。那么，基类中的虚函数方法就为不同的派生类提供了一个统一的接口。在本小节中，将向

17、用户介绍派生类提供了一个统一的接口。在本小节中，将向用户介绍如何继承多态性接口的方法。如何继承多态性接口的方法。例如，用户在实例程序中，首先封装一个类作为基类，例如，用户在实例程序中，首先封装一个类作为基类，并且在该基类中定义相应的虚函数。然后，从该基类中派生并且在该基类中定义相应的虚函数。然后，从该基类中派生类两个派生类，并使用基类中的虚函数作为统一的接口，实类两个派生类，并使用基类中的虚函数作为统一的接口，实现不同的功能。现不同的功能。第14页，本讲稿共16页10.3.2 实现多态性接口实现多态性接口 在前面一小节中，已经向用户介绍了如何实现多态性接在前面一小节中，已经向用户介绍了如何实现

18、多态性接口的继承操作。那么，在本小节中，将向用户介绍如何实现口的继承操作。那么，在本小节中，将向用户介绍如何实现已经继承的多态性接口的相关功能的方法。已经继承的多态性接口的相关功能的方法。【实例【实例10.5】例如，用户可以在】例如，用户可以在VC+编译器中继续编编译器中继续编写实现多态性接口的相关功能代码。写实现多态性接口的相关功能代码。第15页，本讲稿共16页10.4 小结小结 在本章中，主要向用户介绍了虚函数、抽象类以及多态在本章中，主要向用户介绍了虚函数、抽象类以及多态性接口等相关的知识。对于用户在实际编写程序时，都会经性接口等相关的知识。对于用户在实际编写程序时，都会经常使用到虚函数

19、。在实例代码中，用户也可以使用虚函数实常使用到虚函数。在实例代码中，用户也可以使用虚函数实现多态性接口或者是抽象类。那么，用户需要很好的掌握虚现多态性接口或者是抽象类。那么，用户需要很好的掌握虚函数的定义和使用方法，只有这样才能够熟练地掌握本章所函数的定义和使用方法，只有这样才能够熟练地掌握本章所介绍的相关知识。介绍的相关知识。用户在学习的同时，应当多参考随书光盘中的实例代码用户在学习的同时，应当多参考随书光盘中的实例代码进行学习。也可以对这些实例代码进行修改，亲自感受一下进行学习。也可以对这些实例代码进行修改，亲自感受一下虚函数的强大功能，对学习效率会有很大的提高。虚函数的强大功能，对学习效率会有很大的提高。第16页，本讲稿共16页