多态性和虚函数

1.什么是多态性?

多态性（c++中虚函数实现）是面向对象程序设计语言中数据抽象和继承之外的第三个基本特征。它是同一个事物在不同场景下的多种形态。例如c++中的可以定义同名函数实现不同的功能。
c++中多态分为静态多态和动态多态。静态多态是程序在编译期间就完成函数调用，例如函数重载和泛型编程；动态多态在程序执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际类型调用相应的方法，例如虚函数。

2.虚函数

使用virtual关键字修饰类的成员函数时，指明该函数为虚函数，派生类需要重新实现，编译器将实现动态绑定。只在含有virtual函数的基类的地址时发生。当调用虚函数时，程序将动态的不同的对象。看代码：

class Fruitcolor
{
public:
    void AppleColor()
    {
        cout<<"Apple:read"<<endl;
    }
    void PearColor()
    {
        cout<<"Pear:yellow"<<endl;
    }

};

class Fruit
{
public:
    virtual void GetFruitColor(Fruitcolor &_fc)=0;//定义虚函数
};

class Apple:public Fruit
{
public:
    virtual void GetFruitColor(Fruitcolor &fc)
    {
        fc.AppleColor();
    }
};

class Pear:public Fruit
{
public:
    virtual void GetFruitColor(Fruitcolor &fc)
    {
        fc.PearColor();
    }
};

void FunTest()
{
    Fruit *p_apple,*p_pear;//
    p_apple = new Apple;
    p_pear = new Pear;
    Fruitcolor fc;

    p_apple->GetFruitColor(fc);//输出apple的color
    p_pear->GetFruitColor(fc);//输出pear的color

    delete p_apple;
    p_apple = NULL;
    delete p_pear;
    p_pear = NULL;
}

可以看到，Apple类和Pear类对Fruit类的GetFruitColor()虚函数进行了重写，在FunTest()函数里定义两个基类的指针p_apple和p_pear，使他们指向不同的派生类对象Apple和Pear，当不同的指针分别调用GetFruitColor()虚函数时，分别得到了苹果的颜色和梨的颜色。

注意：

• 仅仅在声明时需要使用关键字virtual，定义时并不需要。
• 如果一个函数在基类中被声明为virtual，那么在所有派生类中都是virtual的，不过建议在派生类标名virtual避免和其他函数混乱。
• 在派生类中重新定义虚函数，要求函数名，函数类型，参数个数和类型完全与基类中的虚函数相同，根据自己的需求定义函数体。
• 如果在派生类中没有对虚函数重新定义，则派生类简单的继承基类的虚函数。
• 只能将类的成员函数声明为虚函数，不能将普通函数声明为虚函数。
• 一个成员函数被声明为虚函数后，就不能再同一类族中再定义一个非virtual的但是与虚函数首部相同的函数。
• 一般将析构函数声明为虚析构函数，即时基类不需要析构函数，也要显示的定义一个函数体为空放入虚析构函数，以保证在撤销对象动态分配空间时能得到正确的处理。
• 只有成员函数和基可以是虚函数，构造函数，static修饰的成员函数，友元函数都不能为虚函数。

纯虚函数和抽象类

纯虚函数：
有时在类中将某一成员声明为虚函数，并不是因为基类本身的要求，而是因为派生类的需求，在基类中预留一个函数名，具体功能留给派生类区定义。这种情况下就可以将这个纯虚函数声明为纯虚函数。其一般形式是：
virtual 函数类型 函数名 (参数列表) =0;
注意：
纯虚函数没有函数体。最后的“=0”只是一种形式，告诉编译系统，它是一个纯虚函数，留在派生类中定义，并没有实际意义。纯虚函数只有在派生类中定义了之后才能被调用。如果在一个类中声明了纯虚函数，而在派生类中没有对该函数定义，则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。
抽象类：
含有纯虚函数的类就成为抽象类。抽象类只是一种基本的数据类型，用户需要在这个基础上根据自己的需要定义处各种功能的派生类。抽象类的作用就是为一个类族提供一个公共接口。抽象类不能定义对象，但是可以定义指向抽象类的指针变量，通过这个指针变量可以实现多态。
例如上面代码中的Fruit类就是一个抽象类，Fruit类里面的函数是纯虚函数。