多态——C++

1. 多态的概念

1.1 概念

多态的概念：
通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态

 

2. 多态的定义及实现

2.1多态的构成条件

多态是在不同继承关系的类对象，去调用同一函数，产生了不同的行为。比如Student继承了Person。Person对象买票全价，Student对象买票半价。

那么在继承中要构成多态还有两个条件：

1. 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
2. 被调用的函数必须是虚函数，且派生类必须对基类的虚函数进行重写

 

2.2 虚函数

虚函数：即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数。
只有成员函数才可以加virtual

class Person {
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-全价" << endl;}
};

 

2.3虚函数的重写

虚函数的重写(覆盖)：派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数
三同：返回值类型、函数名字、参数列表完全相同

class Person
{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-全价" << endl; }
};

class Student : public Person {
   
public:
// 虚函数重写/覆盖条件 : 虚函数 + 三同（函数名、参数、返回值）
// 不符合重写，就是隐藏关系
// 特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-半价" << endl; }
};

class Soldier : public Person{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "优先买票" << endl; }
};

// 多态两个条件：
// 1、虚函数重写
 // 2、父类指针或者引用去调用虚函数


void Func(Person& p)
{
   
p.BuyTicket();
}

int main()
{
   
//定义
Person ps;
Student st;
Soldier sd;
 //多态——调用了三个不同的函数

Func(ps);
Func(st);
Func(sd);

return 0;
}

结果可看出，不同身份的人去买票结果不同，这就构成了多态

 

注意：不是父类的指针或者引用调用就不会构成多态

// 1、不是父类的指针或者引用调用

class Person
{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-全价" << endl; }
};

class Student : public Person {
   
public:
// 虚函数重写/覆盖条件 : 虚函数 + 三同（函数名、参数、返回值）
// 不符合重写，就是隐藏关系
// 特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-半价" << endl; }
};

class Soldier : public Person{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "优先买票" << endl; }
};

// 多态两个条件：
// 1、虚函数重写
// 2、父类指针或者引用去调用虚函数

 //这里不是父类的指针或引用

void Func(Person p)
{
   
p.BuyTicket();
}

int main()
{
   
Person ps;
Student st;
Soldier sd;
 //不会构成多态

Func(ps);
Func(st);
Func(sd);

return 0;
}

 

虚函数重写的例外：

特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）

// 2、不符合重写 -- virtual函数
// ps：特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）
class Person
{
   
public:
void BuyTicket() {
    cout << "买票-全价" << endl; }
};

class Student : public Person {
   
public:
// 虚函数重写/覆盖条件 : 虚函数 + 三同（函数名、参数、返回值）
// 不符合重写，就是隐藏关系
// 特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）
virtual void BuyTicket() {
    cout << "买票-半价" << endl; }
};

class Soldier : public Person{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "优先买票" << endl; }
};

// 多态两个条件：
// 1、虚函数重写
// 2、父类指针或者引用去调用虚函数

void Func(Person& p)
{
   
p.BuyTicket();
}

int main()
{
   
Person ps;
Student st;
Soldier sd;

Func(ps);
Func(st);
Func(sd);

return 0;
}

注意：只要父类没有构成虚函数就不能形成多态。
子类是可以不写virtual的，但是父类必须写

 

// 2、不符合重写 -- 参数不同
class Person
{
   
public:
//virtual void BuyTicket(char) { cout << "买票-全价" << endl; }
virtual void BuyTicket(int) {
    cout << "买票-全价" << endl; }
};

class Student : public Person {
   
public:
// 虚函数重写/覆盖条件 : 虚函数 + 三同（函数名、参数、返回值）
// 不符合重写，就是隐藏关系
// 特例1：子类虚函数不加virtual，依旧构成重写 （实际最好加上）
virtual void BuyTicket(int) {
    cout << "买票-半价" << endl; }
};

class Soldier : public Person{
   
public:
virtual void BuyTicket() {
    cout << "优先买票" << endl; }
};

// 多态两个条件：
// 1、虚函数重写
// 2、父类指针或者引用去调用虚函数

void Func(Person& p)
{
   
p.BuyTicket(1);
}

int main()
{
   
Person ps;
Student st;
Soldier sd;

Func(ps);
Func(st);
//Func(sd);

return 0;
}

 

特例2：重写的协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同)。

返回值可以不同，但要求必须是父子关系的的指针或者引用
父是父类指针，子是子类指针，不然也不是协变

class A{
   }