c++三大特性之多态

目录

1. 多态的概念

2. 多态的定义及实现

????????2.1多态的构成条件

????????2.2 虚函数

????????2.3虚函数的重写

????????????????2.3.1虚函数重写的两个例外：

????????????????????????????????????????1.析构函数的重写

????????????????????????????????????????2.协变

????????2.4 C++11 override 和 final

??????????????????????? ? 2.5重载，覆盖（重写），隐藏（重定义）的对比

3. 抽象类

4.附上一个经典例题

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1. 多态的概念

2. 多态的定义及实现

2.1多态的构成条件

• 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

• 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 << "买票-全价" << endl;}
};

注意：这里使用的虚函数与继承中的virtual修饰虚继承没有任何关系，只是共用了一个关键字而言

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

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

void Func(Person& p)
{
	p.BuyTicket();
}

int main()
{
	Person ps;
	Student st;

	Func(ps);
	Func(st);

	return 0;
}

调用的是基类的虚函数还是子类的虚函数？

• 1.不满足多态，看调用者的类型，调用这个类型的成员函数

• 2.满足多态，看指向对象的类型，调用这个类型的成员函数

????????举例1：不构成多态，未满足重写条件，调用的类型是什么就调用对应的函数。这里虽然不满足重写，但是满足隐藏（继承的知识点），但是这里不会有隐藏关系的体现，因为子类调用才会用隐藏

举例2：构成多态，指向对象的类型是什么就调用对应的虚函数

另外，有人说c++难学，有一点的原因，比如说下面的语法坑！

1.子类继承基类，可以不写 virtual 关键字 ，同样满足多态 （不推荐这样书写，很不规范）

? ? ? ? ?可以这样认为，父类不写 virtual，肯定就不是虚函数，那么子类继承肯定也不是虚函数；

? ? ? ? ?但是在这个地方，我们认为子类重写了这个虚函数，重写体现的是接口继承，重写继承父类这个函数的实现（继承后基类的虚函数被继承下来了，在派生类依旧保持虚函数属性），所以就算是子类不加 virtual 关键字，也认为是虚函数，因为父类就是虚函数，子类继承也是虚函数，当然，也可以认为是个例外。

2.3.1虚函数重写的两个例外：

1.析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)

有什么作用呢？可以看看接下来的例子，

? ? ? ? 示例：

? ? ? ? 这里并不符合我们的预期，我们主张谁申请空间资源，就由谁来释放，但是这里却不一样，并且很明显造成了内存泄露。为什么会出现这个结果呢？

? ? ? ? 因为父类析构函数不加 virtual 的情况下，子类析构函数和父类析构函数构成隐藏关系。为什么构成隐藏，就是因为编译器会对析构函数名进行特殊处理，处理成 destrutor()；

????????而为什么调用的是父类的析构而不是子类的析构，因为这里不满足多态，所以会根据调用者的类型去调用对应的成员函数。并且这里是子类通过切片赋值给了父类。建议看一下c++三大特性之一 继承

这里可能也会有人有疑问，为什么这里子类的析构，还会调用基类？

????????因为继承规定，派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构，举例来说：假如父类中有指针指向一块空间，先析构父类，这时候如果子类去访问就会出现野指针的行为，但是先析构子类就不会出现这样的情况。因为c++规定：父类不能访问子类 （这个也可以简单理解一下，就是包含与被包含的关系，子类一定包括父类，但是父类不一定包括子类，也可以把父类理解成是子类的一个特殊成员）

?final其实没多大意义，因为虚函数就是为重写而生的，重写就是为了多态而生的，所以虚函数不重写根本没多大意义。

2.5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比

3. 抽象类

抽象类的意义:

• 一个类型在现实中没有对应的实体，我们就可以定义一个抽象类

• 纯虚函数的另一个意义也可以理解为强制了重写

示例：

4.经典例题

补充知识点：

//请问以下程序运行结果是什么？
//A: A->0 B : B->1 C : A->1 D : B->0 E : 编译出错 F : 以上都不正确

class A
{
public:
	virtual void func(int val = 1) { std::cout << "A->" << val << std::endl; }
	virtual void test() { func(); }
};

class B : public A
{
public:
	void func(int val = 0) { std::cout << "B->" << val << std::endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	B* p = new B;
	p->test();

	return 0;
}

????????解析：首先要看这里是否构成多态。不满足多态---看调用者的类型，调用这个类型的成员函数? ? ? ?满足多态---看指向对象的类型，调用这个类型的成员函数

?构成多态还有两个条件:
1.虚函数的重写---三同（函数名，参数，返回值)? ?

2.必须是基类指针或者引用调用虚函数
?

答案是：? B? ??

因为这里首先是构成多态的，为什么不是 D？因为重写是接口继承，重写继承父类这个函数的实现，子类不仅继承了函数的实现，还继承了缺省值

变形1：

class A
{
public:
	virtual void func(int val = 1) { std::cout << "A->" << val << std::endl; }
};

class B : public A
{
public:
	virtual void func(int val = 0) { std::cout << "B->" << val << std::endl; }
	virtual void test() { func(); }
};

int main(int argc, char* argv[])
{

	B* p = new B;
	p->test();

	return 0;
}

//A: A->0 B : B->1 C : A->1 D : B->0 E : 编译出错 F : 以上都不正确

变形2：

class A
{
public:
	virtual void func(int val = 1) { std::cout << "A->" << val << std::endl; }
	virtual void test() { func(); }
};

class B : public A
{
public:
	virtual void func(int val = 0) { std::cout << "B->" << val << std::endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{

	A* p = new B;
	p->test();

	return 0;
}
//A: A->0 B : B->1 C : A->1 D : B->0 E : 编译出错 F : 以上都不正确

?蛮有意思，可以玩一下，看看结果。

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