【C++】一道考察重载、覆盖、多态的题目

代码：

[code]#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;
}

问题：

1. 程序运行后的输出结果是什么？

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

分析：

1.

首先看看数据的初始化情况：

[code]C c(10);

由于C继承B，B继承了A，所以在实例化C的时候，会实例化A和B。

在A，B，C中，都定义了m_data，所以B，C并不继承A中的m_data（因为同名覆盖了），于是实际上有3个不同命名空间的m_data。

注意，子类并不继承父类的构造方法，因此，在创建子类对象时，为了初始化从父类继承来的数据成员，系统需要调用其父类的构造方法。

于是依次调用A，B，C的构造方法：

[code]((A)c).m_data = 0;
((B)c).m_data = 1;
c.m_data = 10;

接下来我们来看看函数：

函数GetData() 是 class A 的一个普通方法，根据继承关系， B 、 C 类都可以访问 GetData() 方法，因为 B 、 C 没有重写 GetData() ，所以通过 B 、 C 的对象访问 GetData() ，访问的都是 A 的 GetData() 方法。

函数doGetData() 是个虚函数。由于B 重写了 doGetData() 函数，而C没有重写，所以当调用 c.doGetData()时， B 的 doGetData() 会被调用， ((B)c).m_data 被返回。

下面我们进行解答：

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

这些语句，都是调用 A中的GetData()方法 ，由于调用者是c，所以在GetData()中调用的用doGetData() 是B::doGetData() ，访问的是 B 的对象，它的 m_data = 1 ，所以 doGetData() 返回 1 ，最终 GetData() 返回 1 。

由于C 类没有定义 doGetData() 函数，所以c.doGetData() 等同于 ((B)c).doGetData() ， 访问的是 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()，访问 A 的对象，返回 ((A)c).m_data = 0 。

c.B::doGetData() / c.C::doGetData() 最终都是访问 B 对象的 doGetData() 方法， 返回都是 1 。

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

2.

如果doGetData()不是虚函数，则：

A 类的 GetData() 内调用的 doGetData() 方法只可能是 A 的对象的方法，((A)c).m_data = 0 ，所以前四个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，访问的 m_data 是 ((B)c) 对象的，是 1 。

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

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

所以，最终结果是：0 0 0 0 1 0 1 1