C++类与对象笔记十四：多态三：动态多态的好处

C++类与对象笔记十四：多态三：动态多态的好处

动态多态的好处

案例描述：

分别利用普通写法和多态技术：设计实现两个 *** 作数进行运算的计算器类

多态的有点：

代码组织结构清晰可读性强利于前期和后期的扩展以及维护

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先来看一下普通实现写法： 

#include
using namespace std;

// 多态带来的好处：
// 分别利用普通写法和多态技术实现计算器。
class Calculator
{
public:

	int getResult(string oper)
	{
		if (oper=="+")
		{
			return m_Num1 + m_Num2;
		}
		else if (oper=="-")
		{
			return m_Num1 - m_Num2;
		}
		else if (oper=="*")
		{
			return m_Num1 * m_Num2;
		}
		// else
		// 如果想扩展新的功能，比如：平方，立方，开方等，需要修改源码。
		// 在真实开发中 提倡 开闭 原则。
		// 开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭。
		// 因为修改的话：要整体大段代码查询，如果要扩展，只要继承重载就可以。
		// 如果用多态，就方便多了。
	}

	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

void test01()
{
	Calculator cal;
	cal.m_Num1 = 10;
	cal.m_Num2 = 20;

	cout << cal.m_Num1 << " + " << cal.m_Num2 << " = " << cal.getResult("+") << endl;
	cout << cal.m_Num1 << " - " << cal.m_Num2 << " = " << cal.getResult("-") << endl;
	cout << cal.m_Num1 << " * " << cal.m_Num2 << " = " << cal.getResult("*") << endl;

}

int main()
{

	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在计算器类Calculator中getResult方法将类中两个成员相加。方法中有个string类型参数，输入不同的string符号，来实现多态控制。

但是这样有个问题：如果后续需要增加其他运算，比如平方，就需要修改源码，并且，修改完之后，要检查整体代码有没有问题。如此做法有违编程的开闭原则。

开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭。

在《C#学习笔记（二十二）抽象类与开闭原则：抽象类和接口怎么来的？》一文中：我们提到：

 我们应该封装一些固定，不变的，稳定的、确定的成员；把不确定的，有可能改变的成员抽象为抽象成员、抽象类，留给子类去实现。

抽象类和开闭原则天生就是一对。

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利用多态实现计算器

先声明一个抽象类，AbstractCalculator类中什么功能都不写。声明两个成员属性待用。把getResult函数抽象出来，写为虚函数，因为不知道后面具体如何实现，所以函数内部，只要写一个return 0即可。类似于C#中的接口类或者抽象类。

class AbstractCalculator
{
public:
	virtual int getResult()
	{
		return 0;
	}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

然后，写一个加法/减法/乘法计算器的类。继承于抽象类AbstractCalculator。其中重写虚函数virtual可带可不带。

// 加法计算器类。
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};

// 减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};
class MultiCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 * m_Num2;
	}
};

调用执行情况：

void test01()
{
	// 多态的使用条件:
	// 父类的指针或者引用，指向子类的对象。Animal animal = cat;
	// 我们写一下：父类的指针指向子类对象。
	AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;   // 发生多态。
	abc->m_Num1 = 20;
	abc->m_Num2 = 30;
	cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	
	// 因为这个对象是new出来的，存在堆区，手动开辟创建，手动释放。
	delete abc;

	abc = new SubCalculator;
	abc->m_Num1 = 30;
	abc->m_Num2 = 20;
	cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;

	abc = new MultiCalculator;
	abc->m_Num1 = 30;
	abc->m_Num2 = 20;
	cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}

代码量变大了。

多态带来的好处：

组织结构清晰。如果有一天发现：某个运算错了，比如加法。比如减法，马上可以定位到。而且只要修改这个类就行了，大型项目，列的越清晰越好。降低强耦合。可读性强。一眼能看懂别人写的代码：并非你比别人强，而是写代码这个人厉害，让你一眼看懂。他也可以写成你看不懂的样子：那种样子叫做：恶心。对于前期和后期的扩展以及维护性高。

增加新功能：是追加代码，而不是修改原来的代码。

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这个案例是根据输入的运算符来 *** 作运算。

C#中的多态案例实现：

《C#学习笔记（二十一）之实现多态的手段》

C#中使用object作为参数来控制实现类型多态的。可以根据输入的两个对象类型，来选择不同运算。