C++进阶：详解多态（多态、虚函数、抽象类以及虚函数原理详解）

C++进阶：详解多态（多态、虚函数、抽象类以及虚函数原理详解）

结束了继承的介绍：C++进阶：详细讲解继承

那紧接着的肯定就是多态啦

---

---

1.多态的概念

多态是指同一个函数名可以根据调用对象的不同而具有不同的实现。它分为两种类型：编译时多态（静态多态）和运行时多态（动态多态）。

1. 编译时多态： 通过函数重载和运算符重载实现，是在编译阶段确定函数调用。重载允许一个函数名有多个定义，编译器根据函数参数和上下文来选择正确的定义。
2. 运行时多态： 通过虚函数和继承实现，是在运行阶段确定函数调用。运行时多态允许通过基类指针或引用来调用派生类的函数，实现了动态绑定。

---

2.多态的定义和实现

2.1多态的构成条件

多态的实现通常依赖于虚函数。在基类中声明虚函数，然后在派生类中进行重写（覆盖）。通过基类指针或引用调用虚函数时，将根据对象的实际类型调用相应的派生类函数

从上面这段话我们知道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

class Person 
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }//虚函数
};

class Child:public Person
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }//子类进行重写了
};

void test1()
{
	Person* p = new Person;//基类的指针
	p->BuyTicket();//调用BuyTicket

	Child ch;
	p = &ch;//现在基类的指针指向了子类
	p->BuyTicket();
}

int main()
{
	test1();
	return 0;
}

2.2虚函数

2.2.1虚函数的概念

虚函数是在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数，它的存在允许在派生类中进行函数的重写（覆盖）。通过虚函数，可以实现运行时多态性

class Person 
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }//虚函数
};

2.2.2虚函数的重写

虚函数的重写（Override）是指在派生类中重新实现（覆盖）了基类中已经声明为虚函数的函数。在进行函数重写时，子类中的虚函数的返回值类型、函数名、参数列表必须与基类中的虚函数完全相同

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后在派生类依旧保持虚函数属性)但是该种写法不规范，大家还是少用为好。

2.2.3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

class A
{
public:
	virtual A* f() 
	{ 
		return new A; 
	}
};

class B:public A
{
public:
	virtual B* f()
	{
		return new B;
	}
};

2. 析构函数的重写（基类与派生类的析构函数名字不同）

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