C++多态与继承实战解析
这段代码是使用 C++ 编写的,演示了面向对象编程中的 多态(Polymorphism) 和 继承(Inheritance) 的概念。它定义了一个遥控器的基类 RemoteCon
,然后派生出几个具体的遥控器类(如电视、音响、灯光遥控器),并重写了虚函数 openUtils()
来实现不同的行为。
🧠 代码结构分析
1. 基类 RemoteCon
class RemoteCon {
public:virtual void openUtils() {cout << "遥控器的开被按下" << endl;}
};
- 这是一个基类,表示通用遥控器。
- 函数
openUtils()
被声明为 虚函数(virtual),这意味着它可以被子类覆盖,并且支持运行时多态。
2. 派生类:TvRemoteCon
(电视遥控器)
class TvRemoteCon : public RemoteCon {
public:void openUtils() override {cout << "电视遥控器的开被按下" << endl;}void testFunc() {}
};
- 继承自
RemoteCon
。 - 覆盖了
openUtils()
方法,输出“电视遥控器”的特定信息。 - 多余的
testFunc()
是一个空函数,没有实际作用。
3. 派生类:RoundspeakerCon
(音响遥控器)
class RoundspeakerCon : public RemoteCon {
public:void openUtils() override {cout << "音响遥控器的开被按下" << endl;}
};
- 同样继承自
RemoteCon
。 - 覆盖了
openUtils()
,输出“音响遥控器”的信息。
4. 派生类:LightCon
(灯光遥控器)
class LightCon : public RemoteCon {
public:void openUtils() override {cout << "灯光遥控器的开被按下" << endl;}
};
- 与上面类似,也重写了
openUtils()
方法。
5. 测试函数 test(RemoteCon&)
void test(RemoteCon& r) {r.openUtils();
}
- 接收一个对
RemoteCon
类型的引用。 - 在函数内部调用
r.openUtils()
,根据传入的实际类型执行相应的重写方法。 - 展示了多态的行为。
6. 主函数 main()
int main() {// 使用指针创建多个遥控器实例RemoteCon *remoteCon = new TvRemoteCon; // 多态remoteCon->openUtils();RemoteCon *remoteCon2 = new TvRemoteCon; // 多态remoteCon2->openUtils();RemoteCon *remoteCon3 = new LightCon; // 多态remoteCon3->openUtils();// 创建一个栈上的 TvRemoteCon 实例并传递给 test()TvRemoteCon tvRemote;test(tvRemote);return 0;
}
- 使用基类指针指向不同子类的对象,这是 C++ 中实现多态的一种方式。
- 调用
openUtils()
会根据实际对象类型来决定执行哪个版本的方法。 - 最后,将一个
TvRemoteCon
对象以引用方式传入test()
函数,再次展示了多态行为。
✅ 输出结果解释
程序运行后输出如下:
电视遥控器的开被按下
电视遥控器的开被按下
灯光遥控器的开被按下
电视遥控器的开被按下
💡 总结
使用到的关键知识点:
- 继承(Inheritance)
- 虚函数(Virtual Function)
- 函数重写(Override)
- 多态(Polymorphism)
- 引用传参(Reference Parameter)
应用场景:
- 需要统一接口但具体行为不同的情况(比如多种设备的遥控器)
- 程序需要扩展性强,容易添加新的遥控器类型而不需要修改已有逻辑
📝 加上完整注释的代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;// 基类:遥控器
class RemoteCon {
public:// 虚函数,允许子类重写virtual void openUtils() {cout << "遥控器的开被按下" << endl;}
};// 派生类:电视遥控器
class TvRemoteCon : public RemoteCon {
public:// 重写 openUtils 方法void openUtils() override {cout << "电视遥控器的开被按下" << endl;}// 一个测试函数,暂时无实际用途void testFunc() {}
};// 派生类:音响遥控器
class RoundspeakerCon : public RemoteCon {
public:void openUtils() override {cout << "音响遥控器的开被按下" << endl;}
};// 派生类:灯光遥控器
class LightCon : public RemoteCon {
public:void openUtils() override {cout << "灯光遥控器的开被按下" << endl;}
};// 用于测试多态的函数,接受 RemoteCon 引用
void test(RemoteCon& r) {r.openUtils(); // 根据实际对象调用对应方法
}int main() {// 使用基类指针指向子类对象,体现多态RemoteCon* remoteCon = new TvRemoteCon; // 电视遥控器remoteCon->openUtils(); // 输出:电视遥控器的开被按下RemoteCon* remoteCon2 = new TvRemoteCon; // 又一个电视遥控器remoteCon2->openUtils(); // 输出:电视遥控器的开被按下RemoteCon* remoteCon3 = new LightCon; // 灯光遥控器remoteCon3->openUtils(); // 输出:灯光遥控器的开被按下// 创建一个局部的电视遥控器对象TvRemoteCon tvRemote;test(tvRemote); // 输出:电视遥控器的开被按下return 0;
}
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