C++多態概念

Question

我需要一些特定段落的解釋，我read here。

所以在第一個例子：

// pointers to base class 
#include <iostream> 
using namespace std; 

class CPolygon { 
protected: 
int width, height; 
public: 
void set_values (int a, int b) 
    { width=a; height=b; } 
}; 

class CRectangle: public CPolygon { 
public: 
int area() 
    { return (width * height); } 
}; 

class CTriangle: public CPolygon { 
public: 
int area() 
    { return (width * height/2); } 
}; 

int main() { 
CRectangle rect; 
CTriangle trgl; 
CPolygon * ppoly1 = &rect; 
CPolygon * ppoly2 = &trgl; 
ppoly1->set_values (4,5); 
ppoly2->set_values (4,5); 
cout << rect.area() << endl; 
cout << trgl.area() << endl; 
return 0; 
} 

爲什麼我不能簡單地指ppoly1->area() & ppoly2->area()？由於這兩個指針（即使它們屬於類CPolygon）都指向包含派生類對象的地址。

Answer 1

由於CPolygon中沒有聲明virtual int area();，因此該方法通常不會與類CPolygon的對象關聯。基本上，您希望方法查找在運行時發生（比如它在Python，JavaScript和其他語言中完成），但在C++中它發生在編譯時。上面的代碼含蓄對C++編譯器說，「CRectangle和CTriangle有方法名爲area，但它們沒有任何關係，也沒有任何關係與CPolygon。」

請記住，C++編譯器在編譯時通常不會看到給定類的所有子類。

---

我爲什麼會用基類的指針指向派生類的成員（通過實現虛擬函數）時，我可以創建派生類的一個對象，並調用它的區域功能，並得到我的工作完成了？

因爲代碼知道關於它所使用的對象的每一個細節都很少，而且通常不需要知道，所以就有了簡化。

例如，在這種情況下，如果您的代碼的全部內容是一個函數，它創建了一個CTriangle，然後調用它的area方法來獲取區域，打印並終止，那麼沒錯。代碼只不過是一個具有額外的動機的榮耀的計算器。

但是在現實世界中，您並不具備所有適合一種功能或源文件的奢侈品。所以一段代碼可能知道它有一個指向CPolygon的指針，但沒有指定什麼特定的子類。然而，該代碼需要知道它的區域。例如，計算的擠出容積的函數給出的橫截面多邊形，厚度：

int extruded_volume(CPolygon* poly, int thickness) 
{ 
    return thickness * poly->area(); 
} 

想象這個函數是在Extrusion.h聲明並在Extrusion.cpp定義。此外，假設CPolygon,CRectangle和CTriangle中的每一個分別是,在.h文件中聲明的文件，並且在.cpp文件中分別定義了文件名。然後Extrusion.h只需要#include "CPolygon.h"，並可以不知道任何關於各個子類的事情而生活。 當且僅當area是一種虛擬方法。

這也允許稍後添加CPolygon的子類。例如，代表某一橢圓的「寬度」和「高度」分別爲它的短軸和長軸的長度，一個子類CEllipse：

class CEllipse: public CPolygon { 
public: 
int area() 
    { return M_PI * (width/2) * (height/2); } 
}; 

由於我們使用的虛擬方法，一個CEllipse*可以被傳遞到extruded_volume而不改變後者的代碼是。

如果area不是虛方法，那麼你就需要的extruded_volume一個單獨的版本爲每個可能的多邊形：

template<typename T> 
int extruded_volume(T* poly, int thickness) 
{ 
    return thickness * poly->area(); 
} 

在這種情況下，代碼膨脹是次要的，因爲沒有太多的代碼在那裏，但在更大的系統中，這可能是不可接受的。還請注意，所有調用extruded_volume的內容都可能需要成爲模板。

Answer 2

因爲繼承只能向上工作。您可以調用在類中定義或在該類父類中定義的任何函數，但不能在派生類中調用方法。

有兩種方法可以解決此

演員：

((*CRectangle)ppoly1)->area() //C style 
static_cast<*CRectangle>(ppoly1)->area //C++ style 

虛擬方法：

class CPolygon { 
public: 
virtual int area() { return (0); } 
...