C++多态
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C++多态
虚函数
虚函数
定义：
| 在类成员函数前加上virtual，则该函数被称为虚函数； |
| 虚函数的目的是为了实现多态； |
| 虚函数可以给出目标函数的定义，但该目标的具体指向在编译期无法确定； |
定义格式：
class Examples
{
public:
virtual void func()
{
cout << "I am virtual function" << endl;
}
}
注意：
| 虚函数的virtual只能修饰类的非静态成员函数 |
纯虚函数与抽象类
纯虚函数定义：
| 在虚函数的后方写上 =0，则这个函数被称为纯虚函数; |
| 纯虚函数不需要定义实现（可以实现函数体，但是不实用）; |
定义格式：
class Examples
{
public:
virtual void func()=0;//通常只写声明
}
抽象类定义：
| 含有纯虚函数的类被称为抽象类； |
| 抽象类不能被直接实例化； |
| 如果继承抽象类的子类没有重写虚函数，那么该子类也是抽象类； |
重写/覆盖
虚函数重写定义：
| 子类中的实现通过提供与父类中的方法具有相同函数名，相同参数类型，相同返回类型的方法来覆盖父类中的实现; |
| 本质是在重写函数体； |
重写构成条件
- 父类必须是虚函数；
- 子类中的该虚函数必须是与父类中虚函数具有相同的函数名，相同的参数类型，相同的返回类型；
但是有一种特殊情况：协变- 返回类型可以是一对基类和派生类的指针或引用（不一定是当前类，可以是别类）；
定义格式：
class animal
{
public:
virtual void Fond()=0;
};
class monkey:public animal
{
public:
virtual void Fond()//virtual可以不加也构成重写，因为被继承下来了--但是为了养成良好的编程风格，建议加上
{
cout << "I Like Monkey" << endl;
}
}
多态
多态定义：
| 是指为不同数据类型实体提供统一接口； |
| 或者说使用统一接口表现出不同形态； |
多态构成条件
- 必须是基类指针或者引用调用；
- 调用的函数是经过重写的虚函数；
class EveryMan
{
public:
virtual void read_books()
{
cout << "I can read 2 pages" << endl;
}
};
class LearnGod:public EveryMan
{
public:
virtual void read_books()//构成重写
{
cout << "I've read 2 books now" << endl;
}
};
void func1(EveryMan* ptr)
{
ptr->read_books();//基类指针+构成重写的虚函数---多态
}
void func2(EveryMan& ref)
{
ref.read_books();//基类引用+构成重写的虚函数---多态
}
void test()
{
EveryMan ordinary;
LearnGod talent;
func1(&ordinary);//传谁调用谁的接口
func1(&talent);
//--------------------------------------
func2(ordinary);
func2(talent);
}
或者另外一种方式
class EveryMan
{
public:
virtual EveryMan* read_books()
{
cout << "I can read 2 pages" << endl;
return this;
}
};
class LearnGod:public EveryMan
{
public:
virtual LearnGod* read_books()//构成协变
{
cout << "I've read 2 books now" << endl;
return this;
}
};
void func1(EveryMan* ptr)
{
ptr->read_books();//基类指针+构成协变的虚函数---多态
}
void func2(EveryMan& ref)
{
ref.read_books();//基类引用+构成协变的虚函数---多态
}
void test()
{
EveryMan ordinary;
LearnGod talent;
func1(&ordinary);//传谁调用谁的接口
func1(&talent);
//--------------------------------------
func2(ordinary);
func2(talent);
}
注意：
| 析构函数也可以支持多态，在经过编译器处理之后，析构函数都会被处理为~destructor(),所以如果基类函数是虚函数，那就构成重写，也就可以有多态行为； |
多态底层原理:
那么多态究竟是如何实现指向哪个实体调用哪个实体接口的呢？
底层上，一个基类的所有虚函数地址会放在一个虚函数表中，这个虚函数表就是一个存放该类虚函数地址的一个静态指针数组；
当子类继承该父类时，会把虚函数表继承下来（效果类似深拷贝，因为虚函数表是属于一个类的）；
在子类中如果重写了虚函数，就会在子类的虚函数表把基类对应的虚函数地址覆盖，所以就可以指向谁调用谁的接口；
上图：
动态绑定与静态绑定
静态绑定（早绑定）
| 对不满足多态条件的函数调用时在编译时确定调用函数的地址； |
常见case：
- 函数重载；
- 函数模板；
动态绑定（迟绑定）
| 满足多态条件的函数调用会在运行时，到指向对象的虚函数表确定调用函数的地址; |
常见case：
- 基类指针或引用的多态行为；
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原文地址：https://blog.csdn.net/m0_73399947/article/details/142813183
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