多态

本文详细介绍了C++中的多态概念及其两种形式:静态多态和动态多态。通过具体的代码示例解释了如何实现多态,包括虚函数的使用、重写规则以及特殊情况下如何处理重写。

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多态的概念

简单来说:就是一种接口,多种实现,比如可以传基类的指针是一种形态,传派生类指针也是一种形态。

同一事物表现出多种形态。多态就是抽象化的一种体现,把一系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进行对话。 

举例:比如,你的老板让所有员工在九点钟开始工作, 他只要在九点钟的时候说:“开始工作”即可,而不需要对销售人员说:“开始销售工作”,对技术人员说:“开始技术工作”, 因为“员工”是一个抽象的事物, 只要是员工就可以开始工作,他知道这一点就行了。至于每个员工,当然会各司其职,做各自的工作。

静态多态

静态多态是在编译期间完成的(早绑定),编译器根据函数实参的类型,选择对应的函数。(重载)

动态多态

动态多态是在程序执行期间完成的(动态绑定,晚绑定,动态链编)。

对于虚函数的调用,是通过访问虚表中的函数指针(地址)实现的,但是函数的地址只有在运行时才被确定。

所以是晚绑定。

动态多态的条件

1,基类中必须包含虚函数,并且派生类一定要对基类中的虚函数进行重写。

2,通过基类对象的指针或者引用调用虚函数。

 

重写

1,基类中将被重写的函数必须为虚函数。

2,派生类和基类中的函数原型 。必须要保持一致。(返回值类型,函数名字(参数列表)(完全一致 ))

两个例外

@协变:基类(派生类)虚函数返回基类(派生类)指针/引用  

               基类中虚函数的返回值是基类类型的指针或者引用,派生类中函数的返回值是派生类指针或引用,依然构成重写。

@析构函数:基类析构函数为虚函数,派生类对其重写,即使函数名字不一样,也可以完成重写。

3,加不加 virtual  关键字都可以完成重写。

举一个例子来实现多态

过程:

基类指针或者引用接受派生类的指针或者引用。通过派生类虚表找到要执行的函数指针 ,并执行。

class Base
{
public:
	virtual void TestFunc1()
	{
		cout << "Base--TestFunc1" << endl;
	}

	virtual void TestFunc2()
	{
		cout << "Base--TestFunc2" << endl;
	}

	 void TestFunc3()
	{
		cout << "Base--Testunc3" << endl;
	}

	virtual void TestFunc4(int a)
	{
		cout << "Base--TestFunc4(int)" << endl;
	}

    virtual Base* TestFunc5()
	{
		cout << "Base---(Base*)TestFunc5" << endl;
		return this;
	}

	~Base()
	{
		cout << "~Base" << endl;
	}
};

class Derived :public Base
{
public:
	virtual void TestFunc1()  重写了
	{
		cout << "Derived--TestFunc1" << endl;
	}

	 void TestFunc2()   重写了
	{
		cout << "Derived--TestFunc2" << endl;
	}

	void TestFunc3()    基类没有对应的虚函数,没有重写
	{
		cout << "Derived--Testunc3" << endl;
	}

	virtual void TestFunc4(char a)    与基类中对应虚函数原型不一样(参数类型不同),没有重写
	{
		cout << "Derived--TestFunc4(char)" << endl;
	}

    virtual Derived* TestFunc5()   协变:基类和派生类各自返回自己指针或引用,重写的例外
	{
		cout << "Derived---(Dervied)TestFunc5" << endl;
		return this;
	}

	~Derived()       析构函数发生重写,函数名字可以不同,重写的例外 
	{
		cout << "~Derived" << endl;
	}
};


void TestVirtualFunc(Base& b)
{
	b.TestFunc1();
	b.TestFunc2();
	b.TestFunc3();
	b.TestFunc4(10);
	b.TestFunc4('a');
    b.b.TestFunc5();
    
}

int main()
{
	Derived d;
	Base b;
	cout << "--------传基类引用--------------"<<endl;
	TestVirtualFunc(b);
	cout << "--------传派生类引用------------"<<endl;
	TestVirtualFunc(d);
	return 0;
}

 

 

 

 

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