c++学习：多态案例之计算图形面积

虚函数

在类的定义中，前面有 virtual 关键字的成员函数就是虚函数。

例如：

class base {
    virtual int get() ;
};
int base::get()
{ }

virtual 关键字只用在类定义里的函数声明中， 写函数体时不用。

多态的表现形式一

派生类的指针可以赋给基类指针。

通过基类指针调用基类和派生类中的同名虚函数时:

（1）若该指针指向一个基类的对象，那么被调用是 基类的虚函数；

（2）若该指针指向一个派生类的对象，那么被调用 的是派生类的虚函数。

这种机制就叫做“多态”。

例如：

class CBase {
public:
    virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
 
class CDerived:public CBase {
public :
    virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
 
int main() {
    CDerived ODerived;
    CBase * p = & ODerived;
    p -> SomeVirtualFunction(); //调用哪个虚函数取决于p指向哪种类型的对象
    return 0;
} 

多态的表现形式二

派生类的对象可以赋给基类引用

通过基类引用调用基类和派生类中的同名虚函数时:

（1）若该引用引用的是一个基类的对象，那么被调 用是基类的虚函数；

（2）若该引用引用的是一个派生类的对象，那么被调用的是派生类的虚函数。

这种机制也叫做“多态”。

例如：

class CBase {
public:
    virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
 
class CDerived:public CBase {
public :
    virtual void SomeVirtualFunction() { }
};
 
int main() {
    CDerived ODerived;
    CBase & r = ODerived;
    r.SomeVirtualFunction(); //调用哪个虚函数取决于r引用哪种类型的对象
    return 0;
} 

多态的作用

在面向对象的程序设计中使用多态，能够增强程序的可扩充性，即程序需要修改或增加功能的时候，需要改动和增加的代码较少。

多态程序实例一

几何形体处理程序：输入若干个几何形体的参数， 要求按面积排序输出。输出时要指明形状。

Input:

第一行是几何形体数目n（不超过100).下面有n行，每行以一个字母c开头.

若 c 是 ‘R’，则代表一个矩形，本行后面跟着两个整数，分别是矩形的宽和高；

若 c 是 ‘C’，则代表一个圆，本行后面跟着一个整数代表其半径

若 c 是 ‘T’，则代表一个三角形，本行后面跟着三个整数，代表三条边的长度

Output:

按面积从小到大依次输出每个几何形体的种类及面积。

每行一个几何形体，

输出格式为： 形体名称：面积

Sample Input:

3

R 3 5

C 9

T 3 4 5

Sample Output

Triangle:6

Rectangle:15

Circle:254.34

代码块

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
using namespace std;
 
class CShape
{
public:
    virtual double Area() = 0;     //纯虚函数
    virtual void PrintInfo() = 0;
};
 
class CRectangle:public CShape
{
public:
    int w,h;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();
};
 
class CCircle:public CShape {
public:
    int r;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();
};
 
class CTriangle:public CShape {
public:
    int a,b,c;
    virtual double Area();
    virtual void PrintInfo();
}; 
 
double CRectangle::Area() {
    return w * h;
}
 
void CRectangle::PrintInfo() {
    cout << "Rectangle:" << Area() << endl;
}
 
double CCircle::Area() {
    return 3.14 * r * r ;
}
 
void CCircle::PrintInfo() {
    cout << "Circle:" << Area() << endl;
}
 
double CTriangle::Area() {
    double p = ( a + b + c) / 2.0;
    return sqrt(p * ( p - a)*(p- b)*(p - c));
}
 
void CTriangle::PrintInfo() {
    cout << "Triangle:" << Area() << endl;
}
 
CShape * pShapes[100];
int MyCompare(const void * s1, const void * s2);
int main()
{
    int i; 
    int n;
    CRectangle * pr; 
    CCircle * pc; 
    CTriangle * pt;
    cin >> n;
    for(i = 0;i < n;i ++ ) {
        char c;
        cin >> c;
        switch(c) {
            case 'R':
                pr = new CRectangle();
                cin >> pr->w >> pr->h;
                pShapes[i] = pr;
                break;
 
            case 'C':
                pc = new CCircle();
                cin >> pc->r;
                pShapes[i] = pc;
                break;
            case 'T':
                pt = new CTriangle();
                cin >> pt->a >> pt->b >> pt->c;
                pShapes[i] = pt;
                break;
}
}
 
    qsort(pShapes,n,sizeof( CShape*),MyCompare);
    for(i = 0;i <n;i ++)
        pShapes[i]->PrintInfo();
    return 0;
}
 
int MyCompare(const void * s1, const void * s2)
{
    double a1,a2;
    CShape * * p1 ; // s1,s2 是 void * ，不可写 “* s1”来取得s1指向的内容
    CShape * * p2;
    p1 = ( CShape * * ) s1; //s1,s2指向pShapes数组中的元素，数组元素的类型是CShape *
    p2 = ( CShape * * ) s2; // 故 p1,p2都是指向指针的指针，类型为 CShape **
    a1 = (*p1)->Area(); // * p1 的类型是 Cshape * ,是基类指针，故此句为多态
    a2 = (*p2)->Area();
    if( a1 < a2 )
        return -1;
    else if ( a2 < a1 )
        return 1;
    else
        return 0;
} 

！！！用基类指针数组存放指向各种派生类对象的指 针，然后遍历该数组，就能对各个派生类对象 做各种操作，是很常用的做法

如果添加新的几何形体，比如五边形，则只需要从CShape派生出CPentagon,以及在main中的switch语句中增加一个case，其余部分不变