C++中的多態(tài)用法總結(jié)

1，父類中的方法加virtual與不加virtual的區(qū)別

先定義兩個(gè)bean。BaseBean和UserBean。UserBean繼承于BaseBean。BaseBean中含有兩個(gè)屬性id(int類型)和create_time（std::string類型）。UserBean中含有屬性name（std::string類型）。定義兩個(gè)類BaseModel和UserModel。UserModel繼承于BaseModel。BaseModel中定義了一個(gè)方法virtual int addRecord(BaseBean *);其定義如下：

int BaseModel::addRecord(BaseBean *data)

{

        std::cout << "base" << std::endl;

        return 0;

}

在UserModel中重新聲明int addRecord(BaseBean *);并定義這個(gè)方法：

int UserModel::addRecord(BaseBean *data)

{

    std::cout << "user" << std::endl;

    return 0;

}

在main函數(shù)中測(cè)試這兩個(gè)類的addRecord方法：

    BaseModel base;

    UserModel user;

    BaseModel *basePtrOfBase = new BaseModel;

    BaseModel *basePtrOfUser = new UserModel;

    BaseModel &baseRefOfBase = base;

    BaseModel &baseRefOfUser = user;

    BaseModel baseOfUser = user;

    UserBean userBean;

    userBean.setId(1);

    userBean.setName("first user");

    std::cout << "base:";

    base.addRecord(&userBean);

    std::cout << "user:";

    user.addRecord(&userBean);

    std::cout << "basePtrOfBase:";

    basePtrOfBase->addRecord(&userBean);

    std::cout << "basePtrOfUser:";

    basePtrOfUser->addRecord(&userBean);

    std::cout << "baseRefOfBase:";

    baseRefOfBase.addRecord(&userBean);

    std::cout << "baseRefOfUser:";

    baseRefOfUser.addRecord(&userBean);

    std::cout << "baseOfUser:";

baseOfUser.addRecord(&userBean);

運(yùn)行結(jié)果如下：

現(xiàn)在，將BaseModel中的addRecord方法聲明語句中的virtual去掉，再次運(yùn)行結(jié)果如下：

通過將兩次運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以看出差異主要在BaseModel *basePtrOfUser = new UserModel;和BaseModel &baseRefOfUser = user;定義的實(shí)例調(diào)用中。所以對(duì)于父類中的方法加virtual與不加virtual主要影響的就是使用父類聲明的指針或引用對(duì)象中。如果使用父類聲明的指針或引用對(duì)象是使用子類來實(shí)例化的。則其調(diào)用父類中含有virtual方法時(shí)，會(huì)調(diào)用實(shí)例化的子類中的該方法（如果子類中有重寫了這個(gè)方法的話）。

2，多態(tài)的使用

在使用父類類型作為函數(shù)的形參類型時(shí)，要注意傳遞的普通對(duì)象和指針及引用的區(qū)別。還是以上面的BaseModel和UserModel為例。先定義在BaseModel中聲明以下幾個(gè)函數(shù)：

    int addRecord(BaseBean );

    virtual int addRecordPrc(BaseBean ) = 0;

virtual int getList(std::list<BaseBean> *rtnList) = 0;

addRecord的定義如下：

int BaseModel::addRecord(BaseBean data)

{

    data.setCreateTime("2019-02-16");

    return this->addRecordPrc(data);

}

在UserModel中對(duì)addRecordPrc和getList的定義如下：

int UserModel::addRecordPrc(BaseBean data)

{

    UserBean *user = static_cast<UserBean *>(&data);

       std::cout << user->getId() << std::endl;

std::cout << user->getCreateTime().c_str() << std::endl;

return 0;

}

int UserModel::getList(std::list<BaseBean> *rtnList)

{

    UserBean user1;

    user1.setId(1);

    user1.setName("user1");

    user1.setCreateTime("2019-02-15");

    rtnList->push_back(user1);

    UserBean user2;

    user2.setId(2);

    user2.setName("user2");

    user2.setCreateTime("2019-02-16");

    rtnList->push_back(user2);

return 0;

}

現(xiàn)在調(diào)用UserModel中的addRecord方法。

UserModel userModel;

    UserBean userBean;

    userBean.setId(1);

    userBean.setName("first user");

userModel.addRecord(userBean);

運(yùn)行結(jié)果：

現(xiàn)在，在addRecordPrc中加上std::cout << user->getName().c_str() << std::endl;再次運(yùn)行程序，運(yùn)行結(jié)果如下：

可以看到，程序在運(yùn)行到輸出user的name時(shí)崩潰了。這是為什么呢？

現(xiàn)在我們把addRecord的形參類型改為BaseBean *,addRecordPrc的形參不變，調(diào)整代碼再次運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)結(jié)果與之前一樣。將addRecord的形參類型改為BaseBean，而addRecordPrc的形參類型改為BaseBean *，調(diào)整代碼再次運(yùn)行，結(jié)果還是與之前一樣。將addRecord和addRecordPrc的形參類型都改為BaseBean *，調(diào)整代碼再次運(yùn)行程序。程序終于可以正常運(yùn)行了。運(yùn)行結(jié)果如下：

那這到底是為什么呢？為什么使用BaseBean指針就可以，而直接使用BaseBean對(duì)象就會(huì)導(dǎo)致程序崩潰呢？

當(dāng)addRecord的參數(shù)類型是BaseBean時(shí)，addRecord的參數(shù)變量data只能獲取到了設(shè)定的id和create_time兩個(gè)屬性的值，即只是將調(diào)用時(shí)傳遞的參數(shù)userBean中的屬性的值拷貝給了data，且只拷貝了id和create_time屬性，因?yàn)?/span>data變量沒有name屬性，所以data變量不能獲取到設(shè)定的name屬性的值。這時(shí)，即使它被指針的方式傳遞給addRecordPrc，addRecordPrc的參數(shù)變量獲取到的name也是null。而當(dāng)addRecord的參數(shù)類型是BaseBean *時(shí)，addRecord的參數(shù)變量data獲取到的是一個(gè)指向包含id,name和create_time三個(gè)屬性值的內(nèi)存的地址，所以，data能夠到獲取到這三個(gè)屬性的值。此時(shí)如果在addRecord中輸出name，是可以成功的。向addRecordPrc的參數(shù)傳遞與此相同。

接下來測(cè)試下getList方法：

    std::list<BaseBean> userList;

    userModel.getList(&userList);

    for(std::list<BaseBean>::iterator it = userList.begin(); it != userList.end();it++)

    {

        UserBean *u = static_cast<UserBean *>(&(*it));

        cout << u->getId() << endl;

        cout << u->getCreateTime().c_str() << endl;

        cout << u->getName().c_str() << endl;

}

運(yùn)行結(jié)果：

程序崩潰的原因和調(diào)用addRecord時(shí)相同。調(diào)用getList方法時(shí)傳遞的userList中的元素只能獲取到從getList方法體中設(shè)定的元素的拷貝值。而userList的元素是BaseBean類型，所以只能獲取到id和create_time屬性的值。將userList中的元素改為BaseBean *，即將getList的參數(shù)類型改為std::list<BaseBean *>*，調(diào)整程序，再次運(yùn)行程序，運(yùn)行結(jié)果為：

程序正常。這里要注意，改為std::list<BaseBean *>*后，不能簡單的將原來的rtnList->push_back(user1);改為rtnList->push_back(&user1);。這是因?yàn)?/span>user1是getList函數(shù)中的局部變量。當(dāng)getList函數(shù)執(zhí)行完畢后，user1的生命周期就結(jié)束了，它的內(nèi)存空間將會(huì)被釋放。這時(shí)如果再執(zhí)行上述調(diào)用，將會(huì)直接導(dǎo)致程序崩潰，而不是像上面那樣執(zhí)行到getName才崩潰。正確的做法是使用new。即：UserBean *user1 = new UserBean;。使用new時(shí)，千萬不要忘記在調(diào)用完后調(diào)用delete釋放內(nèi)存空間。如下所示：

    for(std::list<BaseBean *>::iterator it = userList.begin(); it != userList.end();it++)

    {

        UserBean *u = static_cast<UserBean *>((*it));

        cout << u->getId() << endl;

        cout << u->getCreateTime().c_str() << endl;

        cout << u->getName().c_str() << endl;

        delete u;

    }

源代碼路徑：https://pan.baidu.com/s/1-z5fCUkLTGvaGPXafC__Gg  提取碼：b7os

這份源代碼是基于Qt Creator寫的。如果需要直接編譯運(yùn)行，可以通過Qt Creator直接打開源代碼。