关于多态的基础理解

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。

举个栗子：比如买票这个行为，当普通人买票时，是全价买票；学生买票时，是半价买票；军人

买票时是优先买票。

再举个栗子： 最近为了争夺在线支付市场，支付宝年底经常会做诱人的扫红包-支付-给奖励金的

活动。那么大家想想为什么有人扫的红包又大又新鲜8块、10块...，而有人扫的红包都是1毛，5

毛....。其实这背后也是一个多态行为。支付宝首先会分析你的账户数据，比如你是新用户、比如

你没有经常支付宝支付等等，那么你需要被鼓励使用支付宝，那么就你扫码金额 =

random()%99；比如你经常使用支付宝支付或者支付宝账户中常年没钱，那么就不需要太鼓励你

去使用支付宝，那么就你扫码金额 = random()%1；总结一下：同样是扫码动作，不同的用户扫

得到的不一样的红包，这也是一种多态行为。ps：支付宝红包问题纯属瞎编，大家仅供娱乐。

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。

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(即派生类虚函数与基类虚函数的

返回值类型、函数名字、参数列表完全相同)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。

class Person {

public:

virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl;}

};

class Person {

public:

virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }

};

class Student : public Person {

public:

virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }

/*注意：在重写基类虚函数时，派生类的虚函数在不加virtual关键字时，虽然也可以构成重写(因

为继承后基类的虚函数被继承下来了在派生类依旧保持虚函数属性),但是该种写法不是很规范，不建议

这样使用*/

/*void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }*/

};

void Func(Person& p)

{ p.BuyTicket(); }

int main()

{

Person ps;

Student st;

Func(ps);

Func(st);

return 0;

}

虚函数重写的两个例外：

1. 协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同)

派生类重写基类虚函数时，与基类虚函数返回值类型不同。即基类虚函数返回基类对象的指

针或者引用，派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用时，称为协变。（了解）

class A{};

class B : public A {};

class Person {

public:

virtual A* f() {return new A;}

};

class Student : public Person {

public:

virtual B* f() {return new B;}

};

2. 析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)

如果基类的析构函数为虚函数，此时派生类析构函数只要定义，无论是否加virtual关键字，

都与基类的析构函数构成重写，虽然基类与派生类析构函数名字不同。虽然函数名不相同，

看起来违背了重写的规则，其实不然，这里可以理解为编译器对析构函数的名称做了特殊处

理，编译后析构函数的名称统一处理成destructor。

class Person {

public:

virtual ~Person() {cout << "~Person()" << endl;}

};

class Student : public Person {

public:

virtual ~Student() { cout << "~Student()" << endl; }

};

// 只有派生类Student的析构函数重写了Person的析构函数，下面的delete对象调用析构函

数，才能构成多态，才能保证p1和p2指向的对象正确的调用析构函数。

int main()

{

Person* p1 = new Person;

Person* p2 = new Student;

delete p1;

delete p2;

return 0;

}

2.4 C++11 override 和 fifinal

从上面可以看出，C++对函数重写的要求比较严格，但是有些情况下由于疏忽，可能会导致函数

名字母次序写反而无法构成重载，而这种错误在编译期间是不会报出的，只有在程序运行时没有

得到预期结果才来debug会得不偿失，因此：C++11提供了override和fifinal两个关键字，可以帮

助用户检测是否重写。

1. fifinal：修饰虚函数，表示该虚函数不能再被重写

2. override: 检查派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数，如果没有重写编译报错。

2.5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比

3. 抽象类

class Car

{

public:

virtual void Drive() final {}

};

class Benz :public Car

{

public:

virtual void Drive() {cout << "Benz-舒适" << endl;}

};

3.1 概念

在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为纯虚函数。包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口

类），抽象类不能实例化出对象。派生类继承后也不能实例化出对象，只有重写纯虚函数，派生

类才能实例化出对象。纯虚函数规范了派生类必须重写，另外纯虚函数更体现出了接口继承。