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[搬运]如何在C++中实现多态性

时间:2015-06-17 11:11:32      阅读:196      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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也没什么好说的,仅仅做了个测试,了解一下为什么会有一些莫名其妙的规定。

以前学C++时我对这些是一直没弄懂的,但愿对某些人还是有所帮助的~~
下述源代码在VC++6.0下通过。
Tab变成只占1格了,将就看看吧=。=或者copy到编辑器中=。=

 


 

// File Name : polymorphism_test.cpp
// Author : keakon
// Create Date : 2006/5/11
// Last Edited Date : 2006/5/26
// 通过3次测试,演示了如何实现多态性。

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <ostream>
#include <string>

using std::cerr;
using std::cout;
using std::string;

//实覆盖
class A1
{
public:
 A1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "A1::A1()/n";}
 ~A1() {cout << getName() << "A1::~A1()/n";}
 void print() const {cout << getName() << "A1::print()/n";}
protected:
 string const& getName() const {return m_Name;}
private:
 string m_Name;
};

class A2 : public A1
{
public:
 A2(string const& name) : A1(name) {cout << getName() << "A2::A2()/n";}
 ~A2() {cout << getName() << "A2::~A2()/n";}
 void print() const {cout << getName() << "A2::print()/n";}
};

//虚覆盖
class B1
{
public:
 B1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "B1::B1()/n";}
 virtual ~B1() {cout << getName() << "B1::~B1()/n";}
 virtual void print() const {cout << getName() << "B1::print()/n";}
protected:
 string const& getName() const {return m_Name;}
private:
 string m_Name;
};

class B2 : public B1
{
public:
 B2(string const& name) : B1(name) {cout << getName() << "B2::B2()/n";}
 virtual ~B2() {cout << getName() << "B2::~B2()/n";}
 virtual void print() const {cout << getName() << "B2::print()/n";}
};

//虚覆盖,并使用实析构函数(这是个错误)
class C1
{
public:
 C1(string const& name) : m_Name(name) {cout << getName() << "C1::C1()/n";}
 ~C1() {cout << getName() << "C1::~C1()/n";}
 virtual void print() const {cout << getName() << "C1::print()/n";}
protected:
 string const& getName() const {return m_Name;}
private:
 string m_Name;
};

class C2 : public C1
{
public:
 C2(string const& name) : C1(name) {cout << getName() << "C2::C2()/n";}
 ~C2() {cout << getName() << "C2::~C2()/n";}
 virtual void print() const {cout << getName() << "C2::print()/n";}
};

//分开各部分的输出
void printLine(unsigned int height = 1, unsigned int length = 20,
        char ch = ‘-‘, std::ostream& out = cout)
{
 const string LINE(length, ch);

 for (; height != 0; --height)
 {
  //在out上输出一行ch
  std::copy(LINE.begin(), LINE.end(), std::ostream_iterator<char>(out));
  out << ‘/n‘;
 }
}

//测试
int main()
{
 try
 {
  //实覆盖
  cout << "Real override 1:/n";
  {
   printLine();
   A1 a1("a1.");
   printLine();
   A2 a2("a2.");
   printLine(2);
   
   a1.print();
   printLine();
   a2.print(); //调用的是a2.A2::print()
   printLine();
   static_cast<A1>(a2).print();
   //上句调用A1::A1(A1&)或A1::A1(A1 const&)生成一个临时的A1类的变量
   //然后这个临时变量调用A1::print()
   //在脱离作用域后(该语句结束时)将调用A1::~A1()
   //其余见注释4
   printLine();
   a2.A1::print(); //不同于上句,此处不调用析构函数
   
   printLine(2);
  } //超出作用域,调用析构函数;下面也按照同样的格式使用花括号
  
  printLine(3);

  //使用指针实现实覆盖,可能会产生错误
  cout << "Real override 2:/n";
  {
   printLine();
   A1* pa1 = new A1("pa1->");
   printLine();
   A1* pa2 = new A2("pa2->"); //注意是基类的指针
   printLine();
   A2* pa3 = new A2("pa3->");
   printLine();
   A2 a4("a4.");
   A1* pa4 = &a4; //注意是基类的指针
   A1& ra2 = *pa2; //注意是基类的引用   
   printLine(2);
   
   pa1->print(); //未检查指针,因为出错时new会抛出异常
   printLine();
   pa2->print(); //调用的是pa2->A1::print()
   printLine();
   pa3->print(); //调用的是pa3->A2::print()
   printLine();
   pa4->print(); //调用的是a4.A1::print(),即pa4->A1::print()
   printLine();
   ra2.print();
   printLine(2); //调用的是pa2->A1::print()
   
   delete pa1;
   printLine();
   delete pa2; //错误,(*pa2).A2::~A2()不会被调用
   printLine();
   delete pa3;
   printLine();
   pa1 = NULL;
   pa2 = NULL;
   pa3 = NULL;
   pa4 = NULL; //pa4不是new出来的,不用delete
  }

  printLine(3);
  
  //下面不再重复实覆盖中一些相同的测试
  
  //虚覆盖
  cout << "Virtual override 1:/n";
  {
   printLine();
   B1 b1("b1.");
   printLine();
   B2 b2("b2.");
   printLine();
   
   b1.print();
   printLine();
   b2.print(); //调用的是b2.B2::print(),同实函数一样
   printLine();
  }

  printLine(3);
  
  cout << "Virtual override 2:/n";
  {
   printLine();
   B1* pb1 = new B1("pb1->");
   printLine();
   B1* pb2 = new B2("pb2->"); //注意是基类的指针
   printLine();
   B1& rb2 = *pb2; //注意是基类的引用
   printLine();
   
   pb1->print();
   printLine();
   pb2->print(); //调用的是pb2->B2::print()
   printLine();
   rb2.print(); //调用的是pb2->B2::print()
   printLine();
   
   delete pb1;
   printLine();
   delete pb2;
   pb1 = NULL;
   pb2 = NULL;
  }

  printLine(3);
  
  //虚覆盖,并使用实析构函数(这是个错误)
  cout << "Virtual override 1, using real destruction:/n";
  {
   printLine();
   C1 c1("c1.");
   printLine();
   C2 c2("c2.");
   printLine(2);
   
   c1.print();
   printLine();
   c2.print();
   printLine(2);
  }
  
  printLine(3);

  cout << "Virtual override 2, using real destruction:/n";
  {
   printLine();
   C1* pc1 = new C1("pc1->");
   printLine();
   C1* pc2 = new C2("pc2->"); //注意是基类指针
   printLine(2);
   
   pc1->print();
   printLine();
   pc2->print(); //pc2->C2::~C2()不会被调用
   printLine(2);
   
   delete pc1;
   printLine();
   delete pc2;
   cout << std::endl;
   pc1 = NULL;
   pc2 = NULL;
  }
  
  return 0;
 }

 catch (std::bad_alloc&)
 //如果内存不够,new抛出std::bad_alloc
 //似乎在VC++下永远不会抛出该异常,但也不会出错;在g++等编译器中则会抛出该异常
 {
  cerr << "/nNo enough memory!/n";
  return 1;
 }

 catch (...)
 {
  cerr << "/n发现未知异常,也许你人品有问题。";
  return 2;
 }
}

/*
注:其实格式完全不必这样写,很多都无需测试;但为了便于对照,我还是这样写了。


结论:

1.通过对象直接调用成员函数时,始终默认使用该对象的类的成员函数(除非用::显示指定类名)。

2.通过指向对象的指针或引用调用成员函数时:
如果该函数是实函数,则调用该指针或引用的类的成员函数;
如果该函数是虚函数,则调用该指针或引用指向的对象的类的成员函数。

3.基类析构函数在此情况下必须为虚函数(此时,其派生类的析构函数也将是虚函数):
用new来创建派生类对象,并且delete时使用的指针为基类的指针。
若为实析构函数,则派生类部分的成员将不会被析构。

4.若未定义复制构造函数,不要将一个派生类对象强制类型转换为基类对象。
因为若未显式定义复制构造函数,则编译器会生成一个默认的复制构造函数。
然而这个默认的复制构造函数将不会做你希望做的其他的事,如:
如果要在构造函数中维护一个类对象的计数器,则这个函数不会导致计数器增加;
如果要在构造函数中new一个对象,则这个函数也不会new该有的对象。
这个默认的复制构造函数进行的是浅拷贝,使用的成员都是原来的对象的。
因此这个临时对象在析构时,delete的是原来的对象new出来的对象;
而原来的对象在析构时将再次delete这个对象;这属于未定义行为,可能引起程序崩溃。
并且,即使在析构函数中,在delete这个对象后,将指向这个对象的指针赋值为NULL也无效;
因为更改的是临时对象的指针,而原对象的指针仍指向那个被delete了的对象。

关于第4点的结论,我实际上是写了另一个测试代码证明的。
不过那个测试代码在最后一次测试时被我改得太乱了,就不给出了。
有兴趣的可以将A1和A2类添加静态的对象计数器、对象指针和复制构造函数,再自己去研究。
我在VC++6.0 SP6上测试时,debug和release模式下运行状态居然不同(前者崩溃,后者看上去正常)。
然而我一直没太多时间好好研究它,问了好多人却没人给出正确回答。
最后我只好自己跟踪反汇编代码了。能得出上述的结论,还得感谢VC++的调试器。
*/

[搬运]如何在C++中实现多态性

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原文地址:http://www.cnblogs.com/mmzhang/p/4582569.html

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