【C++】多态知识点大总结

最新推荐文章于 2025-04-03 18:53:51 发布

骄傲的少年磊磊

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分类专栏： C++ 文章标签：多态指针抽象类接口继承

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhao_leilei/article/details/111190357

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本文深入探讨C++中的多态性，包括多态的概念、构成条件、虚函数、抽象类和接口继承。介绍了虚函数的重写、C++11的`override`和`final`关键字，以及多态的实现原理如虚表和动态绑定。同时，区分了重载、覆盖和隐藏的区别，并讨论了单继承和多继承中虚表函数的处理方式。

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一、多态的概念

本篇文章代码及解释都是在vs2013下的x86程序中，涉及的指针都是4bytes。

多态的概念：通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同
的状态。举个例子：
在这里插入图片描述

二、多态的定义和实现

2.1 多态的构成条件

多态是在不同继承关系的类对象，去调用同一函数，产生了不同的行为。比如Student继承了Person。Person对象买票全价，Student对象买票半价。那么在继承中要构成多态还有两个条件：

必须通过基类的指针或者引用调用虚函数；
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。

在多态条件满足的前提下，程序编译时，编译器无法知道p到底引用的是哪个类的对象，因此不会去确定p.BuyTicket()该函数的行为（具体调用哪个类的虚函数）；只有在程序运行起来之后，才能确定p到底指向的是哪个类的对象。

2.2 虚函数

虚函数：即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数。

class Person
{
   
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
   
		cout << "全价票" << endl;
	}
};

2.3 虚函数的重写

虚函数的重写(覆盖)：派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。

class Person
{
   
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
   
		cout << "全价票" << endl;
	}
};
class Student : public Person
{
   
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
   
		cout << "半价票" << endl;
	}
};

虚函数重写的两个例外：

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。
析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)
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，虽然函数名不相同&#x

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