Концепция полиморфизма C ++

Поскольку нет virtual int area(); объявленный в CPolygon, нет никакой связи для этого метода с объектами класса CPolygon вообще.

В принципе, вы ожидаете, что поиск метода произойдет во время выполнения (например, в Python, JavaScript и других языках), но в C++ это происходит во время компиляции. Вышеупомянутый код неявно говорит компилятору C++: " CRectangle и CTriangle имеют методы с именем area но они не имеют ничего общего друг с другом и не имеют ничего общего с CPolygon ".

Помните, что компилятор C++ часто не видит всех подклассов данного класса во время компиляции.

---

почему я должен использовать указатель базового класса для указания на члены производного класса (путем реализации виртуальных функций), когда я могу просто создать объект производного класса и вызвать его функцию области и выполнить мою работу?

Потому что редко бывает, что код знает каждую последнюю небольшую деталь об объектах, с которыми он работает, и часто не нужно знать, поэтому есть упрощение.

Например, в этом случае, если весь ваш код был одной функцией, которая создала CTriangle а затем вызвала его метод area чтобы получить область, распечатать ее и завершить, тогда да, там не так много. Код - не что иное, как прославленный калькулятор с дополнительным глаголом.

Но в реальном мире у вас нет роскоши всего в одной функции или в исходном файле. Поэтому кусок кода может знать, что он имеет указатель на CPolygon но не на какой конкретный подкласс. И все же этот код должен знать его область. Например, функция, которая вычисляет экструдированный объем с учетом многоугольника поперечного сечения и толщины:

int extruded_volume(CPolygon* poly, int thickness)
{
    return thickness * poly->area();
}

Представьте, что эта функция объявлена в Extrusion.h и определена в Extrusion.cpp. Кроме того, представьте, что каждый из CPolygon, CRectangle и CTriangle отдельно объявляется в .h файлах и определен в файлах .cpp названных в честь классов соответственно. Затем Extrusion.h требуется только #include "CPolygon.h" и может продолжать свою жизнь, ничего не зная о различных подклассах. Это работает тогда и только тогда, когда area является виртуальным методом.

Это также позволяет CPolygon подклассы CPolygon позже. Например, подкласс CEllipse представляющий эллипс, чья "ширина" и "высота" были его малой и большой осями, соответственно:

class CEllipse: public CPolygon {
public:
int area ()
  { return M_PI * (width/2) * (height/2); }
};

Поскольку мы использовали виртуальный метод, CEllipse* можно было передать в extruded_volume без изменения последнего кода.

Если area не была виртуальным методом, вам понадобится отдельная версия extruded_volume для каждого возможного многоугольника:

template<typename T>
int extruded_volume(T* poly, int thickness)
{
    return thickness * poly->area();
}

В этом случае раздувание кода является незначительным, потому что там не так много кода, но в более крупной системе это вполне может быть неприемлемым. Также обратите внимание, что все, что вызывает extruded_volume, скорее всего, также будет шаблоном.