4.7 多态-优快云博客

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本文介绍了C++的多态性，包括静态多态（函数重载和运算符重载）和动态多态（通过虚函数实现）。动态多态在运行时确定函数调用，需要满足继承和虚函数重写两个条件。通过 Animal 类及其派生类 Cat 和 Dog 的例子，展示了如何利用动态多态调用子类的方法。文章还剖析了多态实现背后的原理，如虚函数表和虚函数指针的作用，以及它们如何使父类指针能够调用子类的成员函数。

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4.7.1 多态的基本概念

多态是C++面向对象三大特征之一

多态分为两类

静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名

动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态的区别：

静态多态的函数地址早绑定- 编译阶段确定函数地址

动态堕胎的函数地址晚绑定- 运行阶段确定函数地址

下面通过案例进行讲解多态

#include<iostream>
using namespace std;

class Animal
{
public:
	virtual void speak()
	{
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "小猫在说话" << endl;
	}
};

//狗类
class Dog :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "小狗在说话" << endl;
	}
};

//执行说话函数
//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
//如果想执行让猫猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定

//动态多态的满足条件
//1.有继承关系
//2.子类重写父类的虚函数

//动态多态使用
//父类的指针或引用 执行子类对象
void doSpeak(Animal& animal)
{
	animal.speak();
}

void test01()
{
	Cat cat;
	Dog dog;
	doSpeak(cat);
	doSpeak(dog);
}

int main()
{

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.7.2 多态原理的刨析

在上例的Animal类中加入关键字virtual后该类的大小由1变为4

实际上类内结构发生改变多出一个指针 vfptr-- 虚函数指针

vfptr->vftable 表内记录虚函数的地址

当子类继承父类内容并且重写父类虚函数后，子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。

当父类的指针或者引用指向子类对象的时候，发生多态

Animal & animal = cat;

animal.speak();