C++中的多态

                            多态（polymorphism）

一．多态性：即多种形式或形态的情形。在面向对象方法中，向不同的对象发送同一消息，不同的对象在接收时会产生不同的行为。也就是说，不同的对象用自己的方式去响应共同的消息。

二．多态的类型。

静态多态又称为静态链编或早绑定，编译器在编译阶段完成的，编译器根据函数实参的类型（可能会进行隐式类型转换），可推析出要调用哪个函数，如果有对应的函数就调用该函数，否则编译出错。

动态多态又称为动态链编或晚绑定，即在程序运行阶段判断所引用对象的实际类型，根据其实际类型调用相应的函数。而动态多态是通过虚函数来实现的。

虚函数：在类的成员函数前加virtual关键字，则该成员函数即为一个虚函数，然后在该类的派生类中重新定义该函数。在程序运行期间，用一个基类的指针指向某一派生类的对象，就能通过该指针调用指针指向的派生类对象中的函数。

 动态多态的实现：1、基类必须有虚函数，且派生类要重写基类的虚函数。

                                   2、通过基类类型的指针或引用调用虚函数。

虚函数的使用：

1、在基类中用virtual修饰成员函数为虚函数，类外定义虚函数时不必在加关键字virtual。

2、派生类重写基类中的虚函数实现多态，要求函数名，参数列表和返回值完全相同。（除协变）协变：仅函数的返回值不同，基类返回基类的指针或引用，派生类返回派生类的指针或引用。

3、只有类的非静态成员函数才能声明为虚函数，静态成员函数、构造函数、赋值运算符重载和友元函数均不能声明为虚函数。

4、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数，此时的对象是不完整的，可能会出现未定义的行为。

5、构造函数不能声明为虚函数而析构函数最好声明为虚函数

      请查阅博客http://blog.youkuaiyun.com/better_jh/article/details/53134767

6、当成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。一般在派生类中重写是最好显示地写出virtual，使程序更加清晰。

程序示例1：

三．继承体系中同名成员函数的关系

 

四．纯虚函数

在成员函数的形参后面写上 =0，则该成员函数为纯虚函数。包含纯虚函数的类叫做抽象类（或接口类）。抽象类不能实例化出对象。纯虚函数只有在派生类中重定义后派生类才能实例化出对象。

程序示例2：

五．虚表

对于有虚函数类，编译器都会维护一张虚表，对象的前四个字节就是指向虚表的指针。虚表中存放的是虚函数的地址。虚函数按照其声明顺序存放在虚表中。在派生类中，前面是继承基类的虚函数，若派生类重写了基类中的虚函数则替换为重写后的，派生类自己的虚函数追加在其后。如果派生类继承了两个基类，则派生类自己的虚函数追加到第一个继承的基类的虚表的后面。

注：同一个类的对象共用一张虚表。

程序示例3：

六．各种虚函数重写情况的虚表剖析及对象模型：

1、单继承没有虚函数重写：

 

2、单继承有虚函数重写：

3、多重继承(没有虚函数重写)

 

4、多重继承(有虚函数重写)

 

5、菱形继承

 

6、菱形虚拟继承