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1,多态
1.1,多态的基本概念
想象一下,你有一个遥控器(这就像是一个基类的指针),这个遥控器可以控制不同的电子设备(这些设备就像是派生类)。无论是电视、音响还是灯光,遥控器上的“开/关”按钮(这个按钮就像是一个虚函数)都能控制它们,但具体的操作(打开电视、播放音乐、开灯)则取决于你指向的设备。
1.2, 如何实现多态
1. 使用虚函数(Virtual Function):
我们在基类中定义一个虚函数,这个函数可以在任何派生类中被“重写”或者说“定制”。
使用关键字 virtual 来声明。
2. 创建派生类并重写虚函数:
在派生类中,我们提供该虚函数的具体实现。这就像是告诉遥控器,“当你控制我的这个设备
时,这个按钮应该这样工作”。
3. 通过基类的引用或指针调用虚函数:
当我们使用基类类型的指针或引用来调用虚函数时,实际调用的是对象的实际类型(派生类)
中的函数版本。
#include <iostream>
using namespace std;
class RemoteConBase{
public:
/*
virtual void openUtils(){ //虚函数
cout<<"遥控器被按下"<<endl;
}*/
virtual void openUtils() = 0; //纯虚函数
};
class TvCon:public RemoteConBase{
public:
void openUtils()override{
cout<<"电视遥控器被按下"<<endl;
}
};
class RoundCon:public RemoteConBase{
public:
void openUtils()override{
cout<<"音响遥控器被按下"<<endl;
}
};
class LighteCon:public RemoteConBase{
public:
void openUtils()override{
cout<<"灯光遥控器被按下"<<endl;
}
};
void test(RemoteConBase& r){
r.openUtils();
};
int main()
{
RemoteConBase *remcon = new TvCon;
remcon->openUtils();
RemoteConBase *remcon1 = new RoundCon;
remcon1->openUtils();
RemoteConBase *remcon2 = new LighteCon;
remcon2->openUtils();
TvCon tvremote;
test(tvremote);
return 0;
}
为什么使用多态?
灵活性:允许我们编写可以处理不确定类型的对象的代码。
可扩展性:我们可以添加新的派生类而不必修改使用基类引用或指针的代码。
接口与实现分离:我们可以设计一个稳定的接口,而将具体的实现留给派生类去处理。
1.3,抽象类
抽象类的基本概念
想象一下,你有一个“交通工具”的概念。这个概念告诉你所有交通工具都应该能做什么,比如移动
(move),但它并不具体说明怎么移动。对于不同的交通工具,比如汽车和自行车,它们的移动方式是不同的。在这个意义上,“交通工具”是一个抽象的概念,因为它本身并不能直接被使用。你需要一个具体的交通工具,比如“汽车”或“自行车”,它们根据“交通工具”的概念具体实现了移动的功能。在 C++ 中,抽象类就像是这样的一个抽象概念。它定义了一组方法(比如移动),但这些方法可能没有具体的实现。这意味着,抽象类定义了派生类应该具有的功能,但不完全实现这些功能。
抽象类的特点
1. 包含至少一个纯虚函数:
抽象类至少有一个纯虚函数。这是一种特殊的虚函数,在抽象类中没有具体实现,而是留给派
生类去实现。
纯虚函数的声明方式是在函数声明的末尾加上 = 0 。
2. 不能直接实例化:
由于抽象类不完整,所以不能直接创建它的对象。就像你不能直接使用“交通工具”的概念去任
何地方,你需要一个具体的交通工具。
3. 用于提供基础结构:
抽象类的主要目的是为派生类提供一个共同的基础结构,确保所有派生类都有一致的接口和行
为。
#include <iostream>
using namespace std;
class Teacher{
public:
string name;
string shool;
string major;
virtual void goInClass() = 0;
virtual void startTeaching() = 0;
virtual void afterTeaching() = 0;
};
class EnglishTeacher : public Teacher{
public:
void goInClass() override{
cout << "英语老师开始进入教室" << endl;
}
void startTeaching() override{
cout << "英语老师开始教学" << endl;
}
void afterTeaching() override{
};
};
class ProTeacher : public Teacher{
public:
void goInClass() override{
cout << "编程老师开始进入教室" << endl;
}
void startTeaching() override{
cout << "编程老师开始撸代码了,拒绝读PPT" << endl;
}
void afterTeaching() override{
cout << "编程老师下课后手把手教x学员写代码" << endl;
};
};
int main()
{
// Teacher t;//抽象类,不支持被实例化
EnglishTeacher e;
e.goInClass();
ProTeacher t;
t.startTeaching();
t.afterTeaching();
//抽象类,多态
Teacher *teacher = new ProTeacher;
teacher->startTeaching();
return 0;
}