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C++多态性实验原理解析
2023-07-03 04:14:20 深夜i     --     --
C++ 多态性 实验 原理 解析

C++是一种面向对象的编程语言,它支持多态性。多态性是指通过同一接口实现不同的功能。在C++中,多态性可以通过虚函数和纯虚函数来实现。本文将解析C++多态性实验的原理。

首先,我们需要了解虚函数的概念。在C++中,使用virtual关键字定义的函数称为虚函数。虚函数可以在父类中定义,在子类中被重写。当通过基类指针或引用调用虚函数时,执行的是实际对象的函数(而不是指针或引用类型的函数)。

下面是一个例子:


#include <iostream>

using namespace std;

class Shape {

  protected:

   int width, height;

  public:

   virtual int area()

     cout << "Parent class area :" << endl;

     return 0;

   

};

class Rectangle: public Shape {

  public:

   int area () {

     cout << "Rectangle class area :" << endl;

     return (width * height);

   }

};

int main() {

  Shape *shape;

  Rectangle rec;

  shape = &rec;

  shape->area();

  return 0;

}

在这个例子中,Shape类和Rectangle类之间存在继承关系。Shape类的area()函数是一个虚函数,在Rectangle类中被重写。在main函数中,我们创建了Rectangle类的对象rec,并将其地址赋给Shape类的指针shape。然后我们调用shape指针的area()函数。由于该函数是虚函数,因此会根据实际对象的类型调用不同的函数。在这个例子中,输出的是子类Rectangle的area()函数的内容。

另一种实现多态性的方式是使用纯虚函数。纯虚函数是指在基类中没有实现的虚函数。子类必须实现这些纯虚函数才能被实例化。这种方式强制子类特定的行为,因此是实现多态性的强大方式。

下面是一个使用纯虚函数实现多态性的例子:


#include <iostream>

using namespace std;

class Shape {

  protected:

   int width, height;

  public:

   virtual int area() = 0;

};

class Rectangle: public Shape {

  public:

   int area () {

     cout << "Rectangle class area :" << endl;

     return (width * height);

   }

};

int main() {

  Shape *shape;

  Rectangle rec;

  shape = &rec;

  shape->area();

  return 0;

}

在这个例子中,Shape类中的area()函数是一个纯虚函数。这意味着该函数没有实现。因此,我们不能创建Shape类的对象。Rectangle类中重写了该函数,因此我们可以创建Rectangle类的对象。在main函数中,我们将Rectangle类的对象地址赋给Shape类的指针shape。然后我们调用shape指针的area()函数。由于该函数是纯虚函数,因此Rectangle类必须实现该函数才能被实例化。在这个例子中,输出的是Rectangle类的area()函数的内容。

总之,在C++中,多态性可以通过虚函数和纯虚函数来实现。虚函数是在基类中实现,在子类中被重写。纯虚函数是没有实现的虚函数,在子类中必须重写。这两种方法都可以使用基类指针或引用来调用子类的函数,从而实现多态性。这为C++的面向对象编程增加了很大的灵活性和可扩展性。

  
  

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