C++ 多态解析

C++的多态性 

今天我们，来将将C++的三大特性之一的——————  多态性》》》为什么会有这个呢？？？？、

因为，我们编写代码时，有的时候，当对象不同时，就需要调用不同的函数。。。在这个时候就需要使用的多态了。

再说类的多态性之前我先来说说对象这个概念。。。

对象的类型

对象的概念可以分为两种类型

所谓的静态类型，就是一般的类型 。。。

而动态类型，举个例子来说就像是赋值兼容规则里说的

       一个基类对象可以用 派生类对象来赋值；在这里的这个对象就是动态类型的。

因为只有在运行时调用对象时  才知道调用的实际上是一个派生类的对象。。。

多态

多态概念：多态这一特性，用通俗的话来说就是  一个事物在不同的时候表现为多种状态。。。。

但是在C++中多态有这更为广泛的含义

静态多态

所谓静态多态，指的是编译器在编译期间完成的，编译器根据函数实参的类型(可能会进行隐式类型转换)，可推
断出要调用那个函数，如果有对应的函数就调用该函数，否则出现编译错误。

函数重载，编译器在编译时，就已经判断出参数的类型 ，根据类型的不同来调用不同的函数。。。。

模板 ，也如函数重载一般，根据模板参数的不同调用函数。。。。

函数重载例子：：：：

关于模板的示例可以看看我之前写的C++函数模板

动态多态

动态绑定指的是在程序执行期间(非编译期)判断所引用对象的实际类型，根据其实际类型调用相应的方法。

在这里我们动态多态讲的主要是  说     虚函数

虚函数 

使用virtual关键字修饰类的成员函数时，指明该函数为虚函数，派生类需要重新实现，编译器将实
现动态绑定。

下面来举个虚函数的示例：

class B{public: virtual void Base(){cout << "void B::Base()" << endl;}};class D:public B{public:void Base(){cout << "void D::Base()" << endl;}};int main(){B b;D d;B* b1 = &d;b.Base();b1->Base();d.Base();return 0;}

代码执行结果：

从输出的结果上我们看出

b.Base();//调用的是基类的函数b1->Base();//调用的是派生类的函数d.Base();//调用的是派生类的函数

函数调用时b1调用的是对象d内存，所以调用的是派生类的函数；；；；

【动态绑定条件】
1、必须是虚函数
2、通过基类类型的引用或者指针调用虚函数

下面说说在多态中 我们可能会遇到几种函数名相同的情况：

1、函数重载 

限定条件为：

1)在同一作用域内；(一定要记住这一点)

2)函数名相同；

3)参数列表相同(参数的顺序 ，类型 ，长度)

2、同名隐藏

限定条件为：

1)一个在基类中，一个在派生类里；

2)函数名相同；

3、函数重写

限定条件为：

1)一个在基类中，一个在派生类里

    2)都是虚函数；

3)函数原型相同（函数名，参数，返回值相同）

4、协变

限定条件为：

1)一个在基类中，一个在派生类里

2)都是虚函数

3)函数名相同，参数列表相同

4)函数返回值分别为基类的指针(引用)，  派生类类的指针(引用)

下面有一段代码我们来看看

class B{public:virtualvoid Test1(int _test){ cout << "B::Test1()" << endl; }void Test2(int _test){ cout << "B::Test2()" << endl; }void Test3(int _test){ cout << "B::Test3()" << endl; }virtualB* Test4(int _test1, int _test2){cout << "B::Test4()" << endl; return  this;}};   class D :public B{public:virtualvoid Test1(int _test){ cout << "D::Test1()" << endl; }virtualvoid Test2(int _test){ cout << "D::Test2()" << endl; }void Test3(int _test){ cout << "D::Test3()" << endl; }virtualD* Test4(int _test1, int _test2){cout << "D::Test4()" << endl;return this;}};

上述代码中

Test1()属于函数重写

Test2()属于虚函数

Test3()属于同名隐藏

Test4()属于协变

纯虚函数

所谓纯虚函数

在成员函数的形参后面写上=0，则成员函数为纯虚函数。

包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口类），抽象类不能实例化出对象。纯虚函数在派生类中重新定义以后，派生类才能实例化出对象。

用代码来直观说明一下吧

class Base{public:virtual  void Test() = 0;//纯虚函数int _b;};class Derived :public Base{};

在这段代码中，Base就是一个抽象类，而Test函数就是一个纯虚函数

所以，不能使用Base类 来定义一个对象 。

那些函数可以定义为虚函数呢？？？？？

  

总结一句话就是      只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数

但是类的构造函数不能定义为虚函数，因为构造函数是在类对象创建时调用的，

而虚函数是通过基类的指针和派生类的指针和引用调用的，

如果将构造函数定义为虚函数，无法正常实现虚函数与构造函数的功能。

一般情况下，要将基类析构函数定义为虚函数，为什么呢？？？

class Base{public:Base();virtual  ~Base();};class Derived :public Base{public:Derived();~Derived();};

当声明一个基类的引用 ，用派生类赋值

int mian(){Derived  d;Base &rb = d;return 0;}

当函数结束后 ，rb类析构时，应该调用的派生类的析构函数，所以应该将基类的析构函数定义为虚函数，

来根据参数的不同调用不同的析构函数；

至于为什么只有非静态的成员函数才能定义 成虚函数？？

我还没搞清楚》》》之后再研究研究

下面是对上面所说的虚函数编写时所要注意的地方（对上面的总结）

1、派生类重写基类的虚函数实现多态，要求函数名、参数列表、返回值完全相同。(协变除外)

2、基类中定义了虚函数，在派生类中该函数始终保持虚函数的特性。(就像是上面说的函数Test2)

3、关于哪些函数可以定义为虚函数，只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数，静态成员函数不能定义为虚函数。（构造函数除外 ）

4、构造函数不能定义为虚函数，虽然可以将operator=定义为虚函数，但最好不要这么做，使用时容
易混淆

5、如果在类外定义虚函数，只能在声明函数时加virtual关键字，定义时不用加（声明和定义只在一个地方加上virtual）

6、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数，在构造函数和析构函数中，对象是不完整的，可能会
出现未定义的行为。（因为虚函数是通过虚表来调用的，构造与析构时,对象不完整）。

7、最好将基类的析构函数声明为虚函数。(析构函数比较特殊，因为派生类的析构函数跟基类的析构
函数名称不一样，但是构成覆盖，这里编译器做了特殊处理)