为了理解多态的进一步应用,老师带着我们简单分析了一下cocos2dx的入口,深刻的体会到了虚函数和类静态成员变量的作用。以此给大家分享一下这个过程。
“虚函数表”推演及多态的原理
C++ 的多态性据前辈们所说,是非常难以理解的一部分内容,虽然他实现很简单,但是套用到各种设计模式后,你会非常难以理解,但无论怎样,笔者始终认为,如果了解了内部的实现原理,实际就不会那么难了。本文将介绍虚函数表的相关内容,阐述了它与多态之间难以割舍的关系。
抽象类纯虚函数与虚析构
纯虚函数,一般是在设计一个基类时使用的,它将接口函数设置为纯虚函数后,只提供子类去继承并实现,以形成多态,除此以外不提供任何其他功能,我们称这种类为抽象类(abstract)。
多态形成的三要素
上一篇文章中,我们看到了简单的赋值兼容模型,将子类赋值给父类对象时,调用共有的同名接口时,调用的依然还是父类的成员函数。在 C++ 中,有一个总要的概念,那就是多态。通过父类提供一些虚函数,让子类继承下去并实现为另外的功能,然后将子类对象的地址赋值给父类的对象指针。这样再次使用父类的指针调用共有同名接口时,你会发现它竟然调用的是子类的方法。这一切都来源于一个关键字“virtual”。
子类赋值父类的赋值兼容
C++ 中,类型的匹配检测是非常严格的,但是你会发现一个现象,如果一个类继承了另外一个类,把子类的对象赋值给父类的时候,系统不但不提示错误,而且程序还能顺利的编译通过并运行。这其实就是 C++ 内部提供的赋值兼容的过程,但是要注意,如果子类数据成员比父类多,则会出现数据截断。具体表现形式如下图:
shadow、overload、override
shadow(阴影)、overload(重载)、override(覆写),这三个概念一直有人非常混淆,很幸运,经过老师的悉心教导,我总结了一下三个概念的不同之处。
shadow:发生在父子之间,需要函数名相同即可构成 shadow (阴影),构成 shadow 后可通过域运算符来访问对应类中的函数。
#include <iostream> using namespace std; class A { public: void display() { cout << "A display" << endl; } }; // B 继承了 A class B : public A { public: void display() { cout << "B display" << endl; } }; int main(int argc, char* argv[]) { B b; b.display(); // 域运算符来访问对应类中的函数 b.A::display(); return 0; }
overload:发生在同一作用域内(同一个类中)。同名,参数不同(类型、个数、顺序)无关返回值就会构成 overload (重载)。
#include <iostream> using namespace std; class A { public: void display() { cout << "A display" << endl; } // 构成重载 void display(int i) { cout << "A display int" << endl; } }; int main(int argc, char* argv[]) { A a; a.display(); a.display(10); return 0; }
override:发生在派生类中,实现了父类的虚函数成为 override(覆写),需要函数名、返回值、参数个数及类型都一模一样,函数体可以不同。虚函数在后面会有详细介绍。
#include <iostream> using namespace std; class A { public: virtual void display() { cout << "A display" << endl; } }; class B : public A { public: // 继承了A类, void display() { cout << "B display" << endl; } }; int main(int argc, char* argv[]) { // 多态小例子 A *a = new B; a->display(); return 0; }