第16章虚拟与多形

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1、第16章虛擬與多形16-1虛擬函數16-2純虛擬函數與抽象類別16-3多形16-4虛擬繼承與虛擬解構子16-1虛擬函數16-1-1父類別的指標16-1-2虛擬函數16-1-1父類別的指標C++語言的父類別指標可以指向其子類別的物件。例如：shape類別是triangle的父類別，我們可以宣告物件變數和指標，如下所示：shapes;trianglet;shape*p;程式碼宣告shape和triangle物件變數s和t，和shape父類別的指標p，父類別的指標不只可以指向s，也可以指向子類別的物件t，如下所示

2、：p=&s;p=&t;16-1-2虛擬函數-說明在C++語言類別的「虛擬函數」（VirtualFunctions）是使用virtual關鍵字進行宣告的成員函數。當我們在類別宣告虛擬函數，其主要目的是讓繼承的子類別可以覆寫此函數，以便建立動態連結（DynamicBinding）的函數呼叫，在本節後和第16-3-1節有進一步說明。16-1-2虛擬函數-注意事項事實上，虛擬函數就是建立第16-2節的抽象類別和第16-3節多形的基本觀念。在類別宣告虛擬函數的注意事項，如下所示：虛擬函數是類別的成員函數。虛擬函數可以

3、宣告成朋友函數。虛擬函數不可以是類別的靜態成員。16-1-2虛擬函數-宣告虛擬函數在C++類別是使用virtual關鍵字來宣告虛擬函數。例如：shape的父類別，如下所示：classshape{public:doublex,y;shape(doublex,doubley){this->x=x;this->y=y;}virtualdoublearea(){return0;}};16-1-2虛擬函數-覆寫虛擬函數當我們繼承shape類別時，就可以覆寫虛擬函數，例如：宣告circle類別繼承shape類別，如下所

4、示：classcircle:publicshape{public:doubler;circle(doublex,doubley,doubler):shape(x,y){this->r=r;}doublearea(){return(3.1416*r*r);}};16-1-2虛擬函數-呼叫虛擬函數父類別的物件指標允許指向子類別的物件，以此例，circle也是一種shape類別，所以shape可以指向circle物件，如下所示：shape*c2=newcircle(10.0,10.0,7.0);虛擬函數可以建立動

5、態連結（DynamicBinding），它和其他成員函數的差異在：當使用物件指標c2呼叫area()函數時，因為area()是虛擬函數，而且c2實際指向的是circle物件，所以實際呼叫的是circle物件的area()成員函數，而不是shape型態的函數，如下所示：c2->area();16-1-2虛擬函數-dynamic_cast運算子不只如此，因為shape類別的物件變數c2雖然指向circle物件，但是它並不能呼叫或存取子類別新增的成員變數和函數（不包含覆寫的虛擬函數），我們需要先使用dynamic

6、_cast運算子型態（詳見第15-6節的說明）迫換成circle類別的物件變數，如下所示：circle*c;c=dynamic_cast(c2);16-2純虛擬函數與抽象類別-什麼是抽象類別「抽象類別」（AbstractClass）是一種不能完全代表物件的類別，換句話說，它並不能建立物件，其主要的目是作為類別繼承的父類別，用來定義一些子類別的共同部分。抽象類別並不能建立物件，只能被繼承用來建立子類別。例如：哺乳類動物的分類，如下圖所示：16-2純虛擬函數與抽象類別-宣告抽象類別在C++語言

7、宣告抽象類別是包含純虛擬函數的類別，例如：mammal抽象類別宣告，如下所示：classmammal{public:virtualvoidshow()=0;};類別宣告之所以是抽象類別，因為它包含名為show()的「純虛擬函數」（PureVirtualFunctions），如下所示：virtualvoidshow()=0;16-2純虛擬函數與抽象類別-抽象類別的特點在抽象類別宣告至少擁有一個純虛擬函數。抽象類別不能建立物件，可以建立物件的類別稱為「具體類別」（ConcreteClasses）。抽象類別只能作

8、為父類別，被繼承用來建立子類別。抽象類別可以建立物件指標，然後繼承抽象類別實作純虛擬函數來實作多形，詳細的說明請參閱第16-3節。繼承抽象類別的子類別一定需要實作純虛擬函數。16-3多形16-3-1多形的基礎16-3-2多形的實作16-3-1多形的基礎-說明物件導向的過載與多形機制是架構在訊息和物件的連結，其說明如下所示：靜態連結（StaticBinding）：訊息在編譯階段，就決定其送往的目標物件。例如：Ch1