C++多态

多态是C++面向对象三大特性之一

多态分为两类

静态多态: 函数重载 和 运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

静态多态的函数地址早绑定  -  编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定  -  运行阶段确定函数地址

下面这段代码运行结果是“动物在说话”，原因是在编译阶段确定了函数地址，也就是地址早绑定

#include<iostream>
using namespace std;
//多态
//动物类
class Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "动物在说话" << endl;
	}


};
//执行说话的函数
//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
void doSpeak(Animal &animal)//Animal &引用 animal = cat;
{
	animal.speak();
}

//猫类
class Cat :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "小猫在说话" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
} 
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

给这段代码稍作更改，用虚函数，改为动态多态

class Animal
{
public:
	//虚函数
	virtual void speak()
	{
		cout << "动物在说话" << endl;
	}


};

现在再运行程序就是“小猫在说话”了

 动态多态满足条件

        1.有继承关系

        2.子类需要重写父类中的虚函数

动态多态的使用

        父类的指针或者引用执行子类对象

重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写

案例1：计算器

普通写法写计算器

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//分别利用普通写法和多态技术实现计算器
//普通写法
class Calculator
{
public:
	int getResult(string oper)
	{
		if (oper == "+")
		{
			return m_Num1 + m_Num2;
		}
		else if (oper == "-")
		{
			return m_Num1 - m_Num2;
		}
		else if (oper == "*")
		{
			return m_Num1 * m_Num2;
		}
		//如果想扩展新的功能，需要修改源码
		//在真实的开发中 提倡 开闭原则
		//开闭原则：对扩展进行开放 对修改进行关闭
	}
	int m_Num1;//操作数1
	int m_Num2;//操作数2
};

void test01()
{
	//创建计算器对象
	Calculator c;
	c.m_Num1 = 10;
	c.m_Num2 = 10;
	cout << c.m_Num1 << "+" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("+") << endl;
	cout << c.m_Num1 << "-" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("-") << endl;
	cout << c.m_Num1 << "*" << c.m_Num2 << "=" << c.getResult("*") << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在真实的开发中 提倡 开闭原则
开闭原则：对扩展进行开放 对修改进行关闭

用多态来写计算器

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//利用多态实现计算器
//实现计算器抽象类

class AbstractCalculator
{
public:


	virtual int getResult()
	{
		return 0;
	}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
//加法计算器类
class AddCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1+m_Num2;
	}

};
//减法
class SubCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 - m_Num2;
	}

};
//乘法
class MulCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 * m_Num2;
	}

};
void test02()
{
	//多态使用条件
	//父类指针或者引用指向子类对象
	//加法运算
	AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
	//用完后记得销毁
	delete abc;
	//减法运算
	abc = new SubCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "-" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
	//乘法运算
	abc = new MulCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << "*" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}
int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

使用多态的好处
1.组织结构清晰
2.可读性强
3.对于前期和后期的代码 维护性高

虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容

因此可以将虚函数改为纯虚函数

纯虚函数语法：`virtual 返回值类型 函数名 （参数列表）= 0 ;`

当类中有了纯虚函数，这个类也称为==抽象类==

抽象类特点：

无法实例化对象
子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
 

#include<iostream>
using namespace std;

//纯虚函数和抽象类
class Base
{
public:
	//纯虚函数
	//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
	//抽象类特点：
	//1.无法实例化对象
	//2.抽象类的子类 必须要重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
	virtual void func() = 0;

};

class Son : public Base
{
public:
	virtual void func() {
		cout << "func函数调用" << endl;
	}
};

void test01()
{
	//Base b;//抽象类无法实例化对象
	//new Base;//抽象类无法实例化对象
	//Son s;//子类必须重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化对象
	Base* base = new Son;
	base->func();
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

案例2：制作饮品

#include<iostream>
using namespace std;

//多态案例2 制作饮品
class AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil() = 0;
	//冲泡
	virtual void Brew() = 0;
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() = 0;
	//加入佐料
	virtual void PutSomething() = 0;
	//制作饮品
	void makeDrink()
	{
		Boil();
		Brew();
		PourInCup();
		PutSomething();
	}
};
//制作咖啡
class Coffee : public AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil()
	{
		cout << "煮水" << endl;
	}
	//冲泡
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡咖啡" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup()
	{
		cout << "倒入杯中" << endl;
	}
	//加入佐料
	virtual void PutSomething()
	{
		cout << "加入糖和牛奶" << endl;
	}
};


//制作茶叶
class Tea : public AbstractDrinking
{
public:
	//煮水
	virtual void Boil()
	{
		cout << "煮水" << endl;
	}
	//冲泡
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡茶叶" << endl;
	}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup()
	{
		cout << "倒入杯中" << endl;
	}
	//加入佐料
	virtual void PutSomething()
	{
		cout << "加入柠檬" << endl;
	}
};
//制作函数
void doWork(AbstractDrinking* abs)//AbstractDrinking * abs = new Coffee
{
	abs->makeDrink();
	delete abs;//释放
}
void test01()
{
	//制作咖啡
	doWork(new Coffee);
	//制作茶叶
	doWork(new Tea);
}
int main()
{
	test01();
	system("pause");
		return 0;
}