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C++回顾(十一)—— 动态类型识别和抽象类

11.1 动态类识别

11.1.1 自定义类型

  • C++中的多态根据实际的对象类型调用对应的函数
    (1)可以在基类中定义虚函数返回具体的类型信息
    (2)所有的派生类都必须实现类型相关的虚函数
    (3)每个类中的类型虚函数都需要不同的实现
    在这里插入图片描述

  • 使用虚函数进行动态类型识别的缺陷
    (1)必须从基类开始提供类型虚函数
    (2)所有派生类都必须重写类型虚函数
    (3)每个派生类的ID必须唯一

示例代码:

#include <iostream>using namespace std;class Parent
{
private:int a;
public:enum {ID = 0};virtual int getID(){return ID;	}
};class Child : public Parent
{
public:enum {ID = 1};int array[102400];virtual int getID(){return ID;}};void f(Parent *p)
{//Child *c = (Child *)p;    //派生类指针指向基类对象   //如果指针指向派生类对象,可以转换,指向基类对象,不能转换if (p->getID() == Child::ID)   //如果成立,说明指向派生类对象{Child *c = (Child *)p;c->array[102400 - 1] = 100;}else{cout << "不能转换" << endl;}
}int main()
{//Parent *p = new Child;Parent *p = new Parent;f(p);return 0;
}

运行结果:
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11.1.2 dynamic_cast

  • 新的关键字 dynamic_cast
    (1)dynamic_cast是C++中的新型关键字
    (2)dynamic_cast用于基类和派生类之间的转换
    (3)dynamic_cast要求使用的目标类型是多态的
    即要求所在类族至少有一个虚函数
    用于指针转换时,转换失败返回空指针
    用于引用转换时,转换失败将引发bad_cast异常

  • dynamic_cast的优势
    (1)不用显示的声明和定义虚函数
    (2)不用为类族中的每个类分配类型ID

  • dynamic_cast的缺陷
    只能用于有虚函数的类族
    在这里插入图片描述
    示例代码:

#include <iostream>using namespace std;class Parent
{
private:int a;
public:virtual void show(){}
};class Child : public Parent
{
public:int array[102400];void show(){}
};void f(Parent *p)
{Child *c = dynamic_cast<Child *>(p);    //如果p指向的是基类对象,则转换失败,转换失败返回NULLif (NULL == c){cout << "转换失败" << endl;}else{cout << "转换成功" << endl;c->array[102400 - 1] = 100;}
}int main()
{//Parent *p = new Child;Parent *p = new Parent;f(p);return 0;
}

运行结果:
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11.1.3 typeid

  • C++提供了typeid关键字用于动态获取类型信息
    (1)typeid关键字返回对应参数的类型信息
    (2)typeid关键字返回一个type_info类对象,当typeid参数为NULL时,抛出bad_typeid异常
    (3)type_info类的使用需要包含typeinfo头文件
  • typeid的使用
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

示例代码:

#include <iostream>
#include <typeinfo>using namespace std;class Parent
{
private:int a;
public:virtual void show(){}
};class Child : public Parent
{
public:int array[102400];
public:void show(){}
};void f(Parent *p)
{if (typeid(*p) == typeid(Child)){cout << "可以转换" << endl;Child *c = (Child *)p;    //派生类指针指向基类对象c->array[102400 - 1] = 100;}else if (typeid(*p) == typeid(Parent)){cout << "不能转换" << endl;}
}int main()
{int a;char ch;Parent p1;Child c1;const type_info &pa = typeid(a);	const type_info &pch = typeid(ch);	const type_info &pp1 = typeid(p1);	const type_info &pc1 = typeid(c1);	cout << pa.name() << endl;cout << pch.name() << endl;cout << pp1.name() << endl;cout << pc1.name() << endl;//if (pa.name() == i) // 不同编译器可以不一样(不能这么写)Parent *p = new Parent;//Parent *p = new Child;f(p);return 0;
}

运行结果:
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11.2 纯虚函数和抽象类

11.2.1 基本概念

在这里插入图片描述

  • 抽象类
    (1)含有纯虚函数的类;
    (2)抽象类不能用于直接创建对象实例,可以声明抽象类的指针和引用
    (3)可使用指向抽象类的指针支持运行时多态性
    (4)派生类中必须实现基类中的纯虚函数,否则它仍将被看作一个抽象类

在这里插入图片描述
示例代码:

#include <iostream>using namespace std;class Parent     //含有纯虚函数的类称为抽象类   抽象类不能创建对象
{
public:void show(){cout << "this is parent" << endl;}virtual void print() = 0; //纯虚函数 没有函数体  
};class Child : public Parent
{
public:void print(){cout << "this is Child" << endl;}
};int main()
{//Parent pp;//pp.print();Parent *p = new Child;p->print();return 0;
}

运行结果:
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