浅谈C++多态

多态是什么呢？

Step1:多态的概念：通俗的讲，就是同一个东西表现出不同的形态。一个接口，多种方法。

举个例子：买车票，车票分为学生票和成人票，一个人为了去往目的地，可以选择买成人票，也可以选择买学生票。

Step2:多态分为两种

1.静态多态（发生在编译阶段）

函数重载

编译器根据实参的类型推断出需要调用哪个函数，如有对应的函数就调用，否则就会出现编译错误。

int Add(int a, int b){return a + b;}float Add(float a, float b){return a + b;}int main(){int add1 = Add(1, 2);float add2 = Add(1.5f, 3.4f);cout << add1 << endl;cout << add2 << endl;system("pause:");return 0;}

泛型编程

指的是与类型无关的编程。后边的博客中我们专门会对这一部分进行详细解释。

2.动态多态（发生在程序运行时）

条件1.虚函数 --->一定在派生类对基类虚函数进行重写；条件2.通过基类的指针或引用调用虚函数。

class Base{public:virtual void FunTest1(){cout << "Base::FunTest1()" << endl;}virtual void FunTest2(){cout << "Base::FunTest2()" << endl;}int _b;};class Derived:public Base{public:virtual void FunTest1(){cout << "Dervired::FunTest1()" << endl;}virtual void FunTest3(){cout << "Dervired::FunTest3()" << endl;}int _d;};typedef void(*FunSrc)();void print(Base&b)//打印函数{FunSrc* pfun = (FunSrc*)(*(int*)&b);while (*pfun){(*pfun)();pfun++;}}void print(Base&b)//打印函数{FunSrc* pfun = (FunSrc*)(*(int*)&b);while (*pfun){(*pfun)();pfun++;}}

int main(){Derived d;Derived& d1 = d;print(d1);system("pause:");return 0;}

分析如下：

注意：调用虚函数的时候需要通过基类的指针或引用。

函数重载&函数重写

函数重载：在同一作用域中，函数名相同，函数列表不同的函数。

函数重写：不在同一作用域，在继承体系中，若基类中有虚函数，在派生类中有和基类虚函数原型完全相同的函数，一般情况下，函数返回值类型相同，除了两个特例。

①协变

我们把派生类中重写的虚函数返回值改变，编译器报错。

因此，重写要求返回值类型相同，但协变对于这个规则将会放宽。

协变:在C++中，原来的返回值类型为基类的指针或引用，新的返回值类型为派生类的指针或引用。

class Base{public:virtual Base& FunTest1(){cout << "Base::FunTest1()" << endl;return *this;}virtual void FunTest2(){cout << "Base::FunTest2()" << endl;}int _b;};class Derived:public Base{public:virtual Derived& FunTest1(){cout << "Dervired::FunTest1()" << endl;return *this;}virtual void FunTest3(){cout << "Dervired::FunTest3()" << endl;}int _d;};

②析构

class Base{public:virtual ~Base(){cout << "Base()" << endl;}int _b;};class Derived:public Base{public:virtual ~Derived(){cout << "~Derived" << endl;}int _d;};

--->函数重写时最好将基类中的函数给成虚函数。

--->构造函数不能作为虚函数。

--->纯虚函数(在成员函数形参后边加上=0，这样的函数称为纯虚函数)，包含纯虚函数的类叫做抽象类。

举个例子：

class Base{public:virtual void Display() = 0;int _b;};

Step3: 虚表中虚函数的排列顺序       

1.单继承

①按照虚函数在基类的顺序将虚函数拷贝一份；

②检测派生类中是否对基类中虚函数进行重写--->若是检测到重写，用派生类中重写的虚函数来替换相同偏移位置的基类虚函数。

③在虚表之后添加派生类自己的虚函数。

注：在一些编译环境下，会在虚表的末尾加四个字节（00 00 00 00）。

2.多继承

④先继承的基类的虚表在前，将派生类自己的新增加的虚函数补充到第一张虚表的末尾。

class Base1{public:virtual void FunTest1(){cout << "Base1::FunTest1()" << endl;}virtual void FunTest2(){cout << "Base1::FunTest2()" << endl;}int _b1;};class Base2{public:virtual void FunTest1(){cout << "Base2::FunTest1()" << endl;}virtual void FunTest3(){cout << "Base2::FunTest3()" << endl;}int _b2;};class Derived :public Base1, public Base2{public:virtual void FunTest1(){cout << "Derived::FunTest1()" << endl;}virtual void FunTest4(){cout << "Derived::FunTest4()" << endl;}int _d;};typedef void(*FunSrc)();void print(Base1&b)//打印函数{FunSrc* pfun = (FunSrc*)(*(int*)&b);while (*pfun){(*pfun)();pfun++;}}void print(Base2&b)//打印函数{FunSrc* pfun = (FunSrc*)(*(int*)&b);while (*pfun){(*pfun)();pfun++;}}int main(){Derived d;d._b1 = 0;d._b2 = 1;d._d = 2;Base1&b1 = d;print(b1);Base2&b2 = d;print(b2);system("pause:");return 0;}

分析如下：

较复杂的还有虚拟继承和虚函数的结合，以及菱形虚拟继承，我们会在下一篇进行详细的讲解分析，谢谢！