详细说明C++笔试题，调查超载、盖、多态

C++可见版本，他说，这本书是采访的主题，调查超载、盖、多态性等概念，比较有代表性的。今天上午，远程辅导 Yan Wang 学生们学习 Qt 时还觉得这个话题，假设你能正确地理解这一主题，注意对于 C++ 该函数重载、盖、虚函数、有了正确的认识和多态性。呢。再来学习 Qt 就顺风顺水了。

题目是酱紫的：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class A
{
protected:
    int m_data;
public:
    A(int data = 0)
    {
        m_data = data;
    }
    int GetData()
    {
        return doGetData();
    }
    virtual int doGetData()
    {
        return m_data;
    }
};
class B : public A
{
protected:
    int m_data;
public:
    B(int data = 1)
    {
        m_data = data;
    }
    int doGetData()
    {
        return m_data;
    }
};
class C : public B
{
protected:
    int m_data;
public:
    C(int data = 2)
    {
        m_data = data;
    }
};
void main()
{
    C c(10);

    cout << c.GetData() << endl;
    cout << c.A::GetData()<< endl;
    cout << c.B::GetData()<< endl;
    cout << c.C::GetData()<< endl;

    cout << c.doGetData()<< endl;
    cout << c.A::doGetData()<< endl;
    cout << c.B::doGetData()<< endl;
    cout << c.C::doGetData()<< endl;
}

程序执行后的输出结果是什么？

答案是：1 1 1 1 1 0 1 1

追问一下，去掉 A 类中 doGetData() 函数的 virtual 修饰，程序执行后的输出结果是什么？

答案是：0 0 0 0 1 0 1 1

说说我对这个题目的理解。

首先我们从对象的角度来看一下。
    先看 main() 函数中构造 c 对象的语句：

C c(10);

这句产生以下的效果：

• c.m_data = 10;
• ((B)c).m_data = 1;
• ((A)c).m_data = 0;

为什么呢？

C c(10); 这行代码，定义了 c 对象。但实际上内存中有三个对象：

1. class C 的实例对象，即 c
2. 由于 C 是 B 的派生类，会产生一个 class B 实例对象，即 (B)c
3. 由于 B 是 A 的派生类。会产生一个 A 实例对象，即 (A)c

每一个对象都有 m_data 成员变量， 依据继承关系，子类覆盖父类的同名成员（变量、函数）。 c 对象中实际上有三个同名的 m_data 变量。你通过不同的身份去看，会看到不同的 m_data 。

C 对象生成时。调用 B 、A 类的构造函数，对 B 、 A 初始化，结果就是：

• c 对象的 m_data = 10;
• ((B)c) 对象的 m_data = 1;
• ((A)c) 对象的 m_data = 0.

这就是我们一開始给出的效果。

明确了对象的关系和 m_data 成员的值。咱们再来看 GetData() 函数。

GetData() 函数是 class A 的一个普通方法。依据继承关系， B 、 C 类都可以訪问 GetData() 方法，由于 B 、 C 没有重写 GetData() 。所以通过 B 、 C 的对象訪问 GetData() ，訪问的都是 A 的 GetData() 方法。

在 GetData() 中。调用了 doGetData() ，注意了，这是个虚函数！假设 A 的后裔重写了 doGetData() 函数，那么这里实际上会调用到继承关系上处于最底层的那个类的 doGetData() 函数，这就是虚函数和多态的概念。如你所见。 B 重写了 doGetData() 函数，所以当你调用 c.GetData() 。 B 的 doGetData() 会被调用， ((B)c).m_data 被返回。

事实上在 Qt 中，这样的使用方法比比皆是。

好啦。以下分析 main() 函数的输出结果。

doGetData() 带 virtual keyword

c.A::GetData() / c.GetData() / c.B::GetData() / c.C::GetData()

这些语句，都是调用 A::GetData() 。终于都调用 ((B)c).doGetData(), 就是B::doGetData() ，訪问的是 B 的对象，它的 m_data = 1 。所以 doGetData() 返回 1 。终于 GetData() 返回 1 。
   
    C 类未定义 doGetData() 函数，c.doGetData() 等同于 ((B)c).doGetData() ， 訪问的是 B 的对象，它的 m_data = 1 。所以 c.doGetData() 结果是 1 。

c.A::doGetData() 。类域作用符限定了调用 A::doGetData()。訪问 A 的对象，返回 ((A)c).m_data = 0 。

c.B::doGetData() / c.C::doGetData() 终于都是訪问 B 对象的 doGetData() 方法， 返回都是 1 。

所以 doGetData() 带 virtual keyword，程序输出 1 1 1 1 1 0 1 1 。

去掉 doGetData() 的 virtual keyword

由于 GetData() 是 A 类的方法，而 doGetData() 不是虚函数。 A 类的 GetData() 内调用的 doGetData() 方法仅仅可能是 A 的对象的方法，((A)c).m_data = 0 ，所曾经四个cout结果都是 0 。

c.doGetData() ，C 的对象内没有实现这个函数，调用父类的，即 B 的对象的 doGetData() 方法。訪问的 m_data 是 ((B)c) 对象的，是 1 。

c.A::doGetData() ，调用 A 的方法。訪问 A 的对象 ((A)c).m_data ，结果是 0 。

c.B::doGetData() / c.C::doGetData() 。调用 B 的方法。訪问 B 的对象 ((B)c).m_data 。结果为 1 。

所以，终于结果是：0 0 0 0 1 0 1 1

我不知道说清楚没有什么？

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