菜鸟森林：简说多态

最新推荐文章于 2025-12-26 16:39:46 发布

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#c++

本文介绍了C++中的多态性，包括它的定义、形成条件及重要性。多态允许基类指针调用派生类的重写函数，增加了程序的灵活性和可扩展性，是面向对象编程的基础特性。文章还提到了赋值兼容和静态多态（函数重载）的概念。

定义
（1）一般而言在派生类对象使用基类的方法，而未做任何修改。
（2）然而，可能会遇到这样的情况，即希望同一个方法在派生类和基类中的行为是不同的。
（3）换句话来说，方法的行为应取决于调用该方法的对象。这种较复杂的行为称为多态—具有多种形态。
总结：
• C++中所谓的多态((Polymorphism)是指，由继承而产生的相关的不同的类，其对象对同一个行为会作出不同响应。
• C++ 多态意味着调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。
多态形成条件
(1) 首先要有继承，并且父类中有虚函数
(2) 子类要重写（覆写–override）父类的虚函数
(3) 子类对象的地址赋值给基类的指针，通过父类的指针（父类引用）指向子类对象，调用虚函数
作用（多态的意义）：

能增加程序的灵活性、程序的可扩展性：
在程序运行过程中展现出动态的特性，在程序实际运行后才能确定具体的函数调用
多态是面向对象组件化程序设计的基础特性：
设计模式中绝大多数模式都和多态相关
可以减轻系统升级，维护，调试的工作量和复杂度，大大增强。

demo

/*
简而言之，多态条件：
 【1】父类中有虚函数
 【2】子类继承父类
 【3】子类重写虚函数
【4】通过父类指针（引用）调用虚函数
*/
class A
{
public:
    virtual void test()//多态条件：父类中有虚函数
    {

    }
};


class B :public A   //多态条件：有继承
{
public:
    //多态条件：重写虚函数
    virtual void test()
    {
        cout << "B::test" <<" "<<"class B :public A: Bvirtual"<< endl;
    }
};

class C :public B
{
public:

    virtual void test()
    {
        cout << "C::test" << endl;
    }
};

//多态条件：子类对象的地址赋值给基类的指针，通过父类的指针，调用虚函数
void test_fun(A* ps)//A*指针
{
    ps->test();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    B b;
    test_fun(&b); //B::test class B :public A: Bvirtual
    
    C c;
    test_fun(&c); //C::test

    return 0;
}

知识扩展
5.1赋值兼容
赋值兼容是指，在需要基类对象的任何地方，都可以使用公有派生类的对象来替代。只有在公有派生类中才有赋值兼容，赋值兼容是一种默认的行为，不需要任何显示的转换步骤。
• 派生类对象可以赋值给基类对象
• 派生类对象可以初始化基类的引用
• 派生类对象的地址可以赋值给指向基类的指针

5.2 静多态（静态联编）
对于多态，在C++中有两种情况，
（1）静多态。函数重载(overload)其实就是一种多态的表现，同一个函数名，表现出不同的形态。由于函数重载的底层实现是命名倾轧(NameMangling)技术,但是它发生在编译阶段，所以我们把这种多态称为静多态
（2）动多态。我们讲的多态，是发生在程序运行阶段，称之为动多态，也叫多态。