python: 多态与虚函数;

本文介绍如何使用Python的abc模块实现虚函数。通过定义抽象基类并使用abstractmethod装饰器指定虚函数,可以创建需要子类必须实现的方法。示例展示了Base抽象类及两个派生类Derivel和Derivel2的具体实现。

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通过python的abc模块能够实现虚函数;

首先在开头from abc import   ABCMeta, abstractmethod

例子 :

#!/usr/bin/python
#coding=utf-8

from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Base():
    __metaclass__=ABCMeta          #必须先声明

    def __init__(self):
        pass
    @abstractmethod              #虚函数
    def get(self):
        print 'base get'
        pass
class Derivel(Base):
    def get(self):
        print "Derivel get"

class Derivel2(Base):
    def get(self):
        print "Derivel2 get"

A = Derivel()
B = Derivel2()
A.get()
B.get()

 

转载于:https://www.cnblogs.com/yinwei-space/p/9275810.html

<think>好的,我现在要帮用户理解C++中的虚函数多态,根据提供的引用资料来整理回答。首先,用户明确询问概念和用法,可能需要一个教程式的分步解释。需要确保回答结构清晰,符合用户的要求,同时遵循系统级指令,比如正确使用LaTeX格式和引用标识。 首先,我应该从基本概念入手,解释什么是虚函数多态。根据引用[1]和[2],虚函数是实现多态的关键,允许子类覆盖父类的方法。多态则让同一操作作用于不同对象产生不同行为。然后,我需要说明如何声明和使用虚函数,可能给出代码示例,像引用[3]中的Base和Derived类例子。 接下来,需要讨论虚函数的使用要点,比如override关键字、虚析构函数的重要性,这在引用[4]中提到构造函数和析构函数中调用虚函数的情况,可能需要指出在这些情况下多态不起作用。此外,纯虚函数和抽象类也是重点,引用[2]提到纯虚函数,需要解释抽象类不能实例化,必须由子类实现。 然后是多态的实现原理,引用[3]涉及虚函数表,即vtable,应该解释其机制,每个有虚函数的类都有一个vtable,存放函数指针,对象则有vptr指向这个表。动态绑定的过程就是通过vptr查找正确的函数实现。 还需要注意事项,比如构造函数和析构函数中避免调用虚函数,引用[4]指出这时候不是多态,会调用当前类的函数。另外,性能方面的考虑,虚函数调用有间接开销,可能影响性能。 代码示例部分,可能需要一个简单的例子,比如基类Animal和子类Dog、Cat,展示如何通过虚函数实现多态。同时,要确保代码正确,用```python标记?不,用户提供的引用中有C++代码,应该用C++示例,所以更正为```cpp。 最后,生成相关问题,参考用户给的示例,问题应该围绕虚函数多态的应用场景、原理、注意事项等展开,比如虚函数表的作用,多态继承的关系,纯虚函数的使用场景等。 需要检查是否符合所有系统级指令:行内公式用$...$,独立公式单独成段,正确的中文,引用标识自然添加。比如在解释vtable时,可能需要数学符号,但用户的问题更多是代码和概念,可能LaTeX使用较少,但如果有的话要正确应用。 总结步骤: 1. 定义虚函数多态 2. 语法和基本用法,代码示例 3. 纯虚函数和抽象类 4. 多态的实现原理(虚表) 5. 注意事项 6. 相关问题生成 确保每个引用在适当的地方被引用,比如引用[4]在讨论构造函数时提到,引用[3]在虚表部分,引用[1][2]在基本概念部分。</think>### C++虚函数多态使用教程 #### 一、虚函数多态的基本概念 1. **虚函数** 虚函数是使用关键字`virtual`修饰的成员函数,允许在派生类中重写该函数以实现多态。例如: ```cpp class Base { public: virtual void print() { cout << "Base class" << endl; } }; ``` 2. **多态** 多态允许通过基类指针或引用调用派生类的函数。例如: ```cpp Derived d; Base* ptr = &d; ptr->print(); // 若Derived重写了print(),则调用派生类版本 ``` 多态的核心是**动态绑定**,即函数调用在运行时根据对象类型决定[^1][^2]。 --- #### 二、虚函数的使用步骤 1. **声明虚函数** 在基类中使用`virtual`关键字: ```cpp class Animal { public: virtual void speak() { cout << "Animal sound" << endl; } }; ``` 2. **派生类重写虚函数** 使用`override`关键字(C++11起)明确表示重写: ```cpp class Dog : public Animal { public: void speak() override { cout << "Woof!" << endl; } }; ``` 3. **通过基类指针/引用调用** 实现多态行为: ```cpp Animal* animal = new Dog(); animal->speak(); // 输出 "Woof!" delete animal; ``` --- #### 三、纯虚函数抽象类 1. **纯虚函数** 若基类无法提供函数实现,可声明为纯虚函数: ```cpp class Shape { public: virtual double area() = 0; // 纯虚函数 }; ``` 2. **抽象类** 包含纯虚函数的类称为抽象类,**不能实例化**。派生类必须实现所有纯虚函数: ```cpp class Circle : public Shape { private: double radius; public: double area() override { return 3.14 * radius * radius; } }; ``` --- #### 四、多态的实现原理:虚函数表(vtable) 1. **虚函数表机制** - 每个包含虚函数的类都有一个虚函数表(vtable),存储虚函数地址[^3]。 - 对象内部包含指向vtable的指针(vptr),调用虚函数时通过vptr查找实际函数地址。 $$ \text{vptr} \rightarrow \text{vtable} \rightarrow [\text{Func1地址}, \text{Func2地址}, ...] $$ 2. **动态绑定示例** ```cpp Base* obj = new Derived(); obj->Func1(); // 运行时通过Derived的vtable找到Func1() ``` --- #### 五、注意事项 1. **构造函数和析构函数中避免调用虚函数** 此时虚函数机制未完全生效,调用的是当前类的版本,而非派生类[^4]。 2. **虚析构函数** 若基类指针指向派生类对象,基类析构函数应声明为虚函数,确保正确释放资源: ```cpp class Base { public: virtual ~Base() {} }; ``` 3. **性能开销** 虚函数通过间接调用实现多态,可能略微增加运行时开销。 ---
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