【C++基础】C++多态相关概念

C++多态总结

多态是面向对象编程领域的核心概念之一，那么什么是多态呢？

多态一词最初来源于希腊语，意思是具有多种形式和多种形态的情形，在C++中是指同样的消息被不同的对象接受时导致不同的行为，这里的消息就是指对象的成员函数的调用，不同的行为指的是不同的实现。

多态性可以简单的概括为“一个接口，多个方法”，程序在运行时才决定调用哪个函数。

C++的多态是用虚函数来实现的，下面介绍一下虚函数：

虚函数

类的成员函数中被virtual关键字修饰的函数是虚函数。

class Person{
public:
	void BuyTickets() {
		cout << "买票 —— 全价" << endl;
	}
protected:
	int _id;
};

如上代码，类Person中的BuyTickets()函数就是一个虚函数，那么它有什么用，以及如何实现多态呢？我们先看一个概念

虚函数重写

当在子类中定义了一个与父类完全相同的虚函数时，则称子类的这个函数重写（覆盖）了父类的这个函数，举个栗子

class Person{
public:
	virtual void BuyTickets() {
		cout << "买票 —— 全价" << endl;
	}
protected:
	int _id;
};

class Student : public Person {
public:
	virtual void BuyTickets() {
		cout << "买票 —— 半价" << endl;
	}
protected:
	//学号
	int _num;
};

Person类为基类，Student类为派生类，基类和派生类都具有虚函数BuyTickets，这时候就构成重写（覆盖），那么重写有什么作用？或者说它是如何支持多态的呢？

多态是，当虚函数重写时，使用基类的指针或引用调用重写的虚函数时，当指针指向父类时调用的就是父类的虚函数，指向子类时调用的就是子类的虚函数。

测试代码：

Student s;
Person* p2 = &s;
Person& p3 = s;
p2->BuyTickets();
p3.BuyTickets();

p2和p3虽然是父类对象的指针和引用，但是调用的却是子类对象的虚函数

这就是通过虚函数重写实现的多态，可以概括为，指向谁调用谁

纯虚函数

在普通的虚函数形参后面写上=0，则该虚函数为纯虚函数，包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口类）

纯虚函数是一种特殊的虚函数，在许多情况下，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。

再来举个栗子：