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C++中基类指针指向子类的应用

2023-07-05 09:02:55 深夜i -- --

C++ 基类指针子类多态继承

C++作为一门面向对象的编程语言，继承是其中一个非常重要的概念。在继承中，一个类可以通过继承另一个类来获得其所有的特征和行为，从而达到复用代码、提高效率的目的。在实际开发中，我们经常需要使用基类指针来指向其派生类的实例对象，以实现多态。本文将介绍C++中基类指针指向子类的应用。

在C++中，一个类可以通过public、protected或private方式继承另一个类。其中，public继承方式是最为常用的方式，它可以使得派生类中的所有成员函数和成员变量都可以被外部访问。如果使用基类指针指向子类的实例对象，我们可以通过动态绑定的机制，让代码在运行时确定调用哪个成员函数。这就是多态的实现方式。

举个例子，假设我们有一个基类Animal和两个派生类Dog和Cat，它们都有一个成员函数吠叫或喵叫。我们可以编写一个函数来接受一个Animal类型的指针，并通过这个指针来调用吠叫或喵叫函数，从而实现代码的通用性。例如：


class Animal {
public:
  virtual void makeSound()
    std::cout << "This is an Animal" << std::endl;
  
};
class Dog : public Animal {
public:
  void makeSound()
    std::cout << "The dog says Woof!" << std::endl;
  
};
class Cat : public Animal {
public:
  void makeSound()
    std::cout << "The cat says Meow!" << std::endl;
  
};
void animalSound(Animal *animal) {
  animal->makeSound();
}
int main() {
  Animal *animalPtr1 = new Dog;
  Animal *animalPtr2 = new Cat;
  animalSound(animalPtr1);
  animalSound(animalPtr2);
  delete animalPtr1;
  delete animalPtr2;
  return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个animalSound函数来接受一个Animal类型的指针参数，并通过这个指针来调用吠叫或喵叫函数。在main函数中，我们使用基类指针来分别指向Dog和Cat的实例对象，并调用animalSound函数。通过动态绑定的机制，实际执行的是各自的成员函数。

上面的例子中，我们使用了虚函数来实现多态，虚函数通过在函数名称前添加关键字virtual来定义，表明它可以在子类中被重载。当我们使用基类指针指向派生类对象时，程序根据运行时对象的类型选择相应的函数实现。在虚函数机制下，可以在使用基类指针时实现动态绑定，从而实现多态。

在实际开发中，基类指针指向子类的应用非常广泛，可以有效地简化代码结构、提高程序的可复用性和可维护性。同时，也可以使得程序更具灵活性、可扩展性和可读性，从而得到更好的开发效果。因此，对于C++开发人员来说，熟练掌握基类指针指向子类的应用是非常重要的一项技能。

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