多态的定义及其实现

本文介绍了多态性的概念,强调了虚函数在C++多态性中的关键作用,以及构成多态的条件。通过实例代码展示了如何通过基类指针调用派生类的虚函数,说明了构造函数不能为虚而析构函数可以且有时必须为虚的规则。

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1、什么是多态性?

多态性可以简单地概括为“一个接口,多种方法”,程序在运行时才决定调用的函数,它是面向对象编程领域的核心概念。
只有重写虚函数才体现C++的多态性

虚函数:

虚函数对于多态具有决定性的作用,有虚函数才能构成多态。

  1. 只需要在虚函数的声明处加上 virtual 关键字,函数定义处可以加也可以不加。
  2. 为了方便,你可以只将基类中的函数声明为虚函数,这样所有派生类中具有遮蔽(覆盖)关系的同名函数都将自动成为虚函数。
  3. 当在基类中定义了虚函数时,如果派生类没有定义新的函数来遮蔽此函数,那么将使用基类的虚函数。
  4. 只有派生类的虚函数遮蔽基类的虚函数(函数原型相同)才能构成多态(通过基类指针访问派生类函数)
  5. 构造函数不能是虚函数。
  6. 析构函数可声明为虚函数,而且有时候必须要声明为虚函数。
    构成多态的条件
    必须存在继承关系;

继承关系中必须有同名的虚函数,并且它们是遮蔽(覆盖)关系。

存在基类的指针,通过该指针调用虚函数。

必须是通过指针的向上转型,用对象的向上转型的话,只能是普通的向上赋值

普通的指针向上转型,基类调用的是基类的成员方法, 使用的是派生类的成员变量。

但是如果是虚函数的话,那么使用的是派生类的(虚)成员方法和派生类的成员变量。不把他当成向上转型,要把他理解为多态。

实例代码

#include
using namespace std;

//基类Base
class Base{
public:
virtual void func();
virtual void func(int);
};
void Base::func(){
cout << “void Base::func()” << endl;
}
void Base::func(int n){
cout << “void Base::func(int)” << endl;
}

//派生类Derived
class Derived : public Base{
public:
void func();
void func(char *);
};
void Derived::func(){
cout << “void Derived::func()” << endl;
}
void Derived::func(char *str){
cout << “void Derived::func(char *)” << endl;
}

int main(){
Base *p = new Derived();
p->func(); //输出void Derived::func()
p->func(10); //输出void Base::func(int)
p->func(“hello”); //compile error

return 0;

}

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