c++之多态

多态问题简单的概括就是“一个接口，多种方法”，程序在运行时才能决定调用的函数，它是面向对象编程领路的核心概念，字面意思就是多种状态。
c++多态是用过虚函数来实现的，虚函数允许子类重新定义成员函数，而子类重新定义父类的做法称为覆盖（或者称为重写），重写分为两种，直接重写成员虚函数和重写虚函数，只有重写了虚函数才算是体现了c++的多态性！！！而重载则是允许有多个同名函数，而这些函数的参数列表不同，允许参数个数不同，参数类型不同，或者两者都不同，编译器会根据这些函数的不同列表，江通明的函数的名称做修饰，从而生成一些不同名称的预处理函数，来实现同名函数调用时的重载问题，并不是多态！！
多态与非多态的实质区别就是函数地址的早绑定和玩绑定，如果函数的调用，在编译器的编译期间就可以确定函数的调用地址，并生产代码，是静态的，就是地址是早绑定的。而如果函数调用的地址不能在编译期间确定，需要在运行时才确定，这就属于晚绑定。
多态的作用：封装可以使代码模块化， 继承可以扩展已存在的代码，他们的目的都是为了代码的重用，而多态的目的则是为了接口重用。无论传递过来的是哪个类的对象，函数都能通过同一个接口调用到适合各自对象的实现方法。
最常用的用法就是声明基类的指针，利用该指针指向任意一个子类对象，调用相应的虚函数，可以根据指向的子类的不同而实现不同的方法，如果没有使用虚函数，即没有利用多态，则利用基类指针调用相应的函数的时候，将总被限制在基类函数本身，而无法调用到子类中被重写过的函数。因为没有多态调用，函数调用的地址都是一定的，指向同一个函数，无法实现一个接口，多种方法的目的。
动态绑定的条件：
1. 必须是虚函数（在基类中是虚函数，在派生类中重写此虚函数）
2. 必须通过基类的引用或指针调用虚函数
静态绑定

#include<iostream>using namespace std;class base{    public:    void test()    {        cout>>"base::test()">>endl;    }    base& test1()    {    cout>>"base::test1">>endl;    }    private:    int _b;}class derived :public base{    virtual void test()    {    cout>>"derived::test()">>endl;    }    private:    int _d;}int main(){    base b;    derived d;    test(b);    test(d);}

不存在重写，所以两次调用test的结果是基类调用基类的test，派生类对象也是保存的基类的函数指针，调用基类的test函数

当在test前加上关键字virtual后：

#include<iostream>using namespace std;class base{    public:    virtual void test()    {        cout>>"base::test()">>endl;    }    private:    int _b;}class derived :public base{    virtual void test()    {    cout>>"derived::test()">>endl;    }    private:    int _d;}int main(){    base b;    derived d;    test(b);    test(d);}

输出的结果变成
base : : test()
derived : : test()
在函数重写时，派生类红重写的函数必须满足函数原型（返回值，函数类型，参数列表）相同，除协变（基类中的虚函数返回值类型为基类类型的指针或引用，派生类重写的虚函数返回派生类的指针或引用）

#include<iostream>using namespace std;class base{    public:    virtual void test()    {        cout>>"base::test()">>endl;    }    virtual base& test1()    {        cout>>"base::base&test1()"        return *this;    }    private:    int _b;}class derived :public base{    virtual void test()    {    cout>>"derived::test()">>endl;    }    virtual derived& test1()    {        cout>>"derived::derived&test1()"        return *this;    }    private:    int _d;}void test(){    b.test();    b.test1();}int main(){    base b;    derived d;    test(b);    test(d);}

输出结果为：
base::test()
base::base& test1()
derived::test()
derived::derived& test1()
虚函数使用的几点注意事项
1. 不要在构造函数和析构函数内部调用虚函数，在构造和西沟函数中，对象是不完整的，可能出现未定义的情况。调用虚函数的前提是对象一定构造成功，获取虚表地址必须通过对象的地址，如果对象创建失败，就无法获取虚表地址，因此构造函数不能定义为虚函数。
2. 在基类中定义了虚函数，则在派生类中该函数时钟保持虚函数的特性，在派生类中重写虚函数时可以省略virtual关键字。
3. 如果在类外定义虚函数，则只在勒种声明时加virtual关键字，在类外定义时不能加virtual关键字。
4. static静态函数不能定义为虚函数，惊天成员是该类的所有对象所共有，（可以通过类名或作用域限定符调用）可以不构建对象调用静态成员，但是虚表地址必须通过对象的地址才能获取。
5. 友元函数不能重写
6. 赋值运算符可以重写，但是最好不要重写，直接写成赋值运算符重载就可以。

int main(){base b1;derived d1;base&b2=b1; b2=b1;//基类的赋值运算符重载base& b3 =d1;//d1 = b2;//赋值兼容规则不允许子类给父类赋值，虽然有可能调用派生类的赋值运算符重载}

1. 如果类外定义虚函数，只能在声明函数时加virtual关键字，定义时不用加。

纯虚函数
在成员函数的列表后面加上=0，这个成员函数就变成了纯虚函数。
包含纯虚函数的类叫抽象类（也叫接口类），抽象类不能实例化出对象，纯虚函数在怕死恒磊中重定义后，派生类才能实例化出对象。
多态的对象模型
在一个有虚函数的类中，除了类的成员变量的大小以外，还会多出四个字节去保存一个虚表指针，这个虚表指针指向的空间就是虚函数的函数指针，以此来实现多态。
单继承
base的虚表指针
base的成员
derived的虚表指针
derived的成员
多继承：
base1的虚表指针
base1的成员
base2的虚表指针
base2的成员
derived的成员
菱形继承：
base1的虚表指针
base1的偏移量表地址
base1的成员
base2的虚表指针
base2的偏移量表地址
base2的成员
derived的成员
base类的虚表地址
base类成员变量
虚表存在的安全隐患：
效率低，调用一个函数需要查找两次，第一次得到的虚表地址，再在虚表中查看虚函数的地址，会造成性能降低
存在安全隐患，比如程序要求不能访问虚函数，但是仍可以在虚表中查看虚函数。