【C++之剑】我不允许你还不会多态

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2024年7月15日

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 学习编程就得循环渐进，踏实根本，勿在浮沙筑高台  

 循环渐进Forward-CSDN博客

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Hello,这里是kiki，本日继续更新C++部分，我们继续来扩充我们的知识面，我盼望能积极把抽象繁多的知识讲的生动又普通易懂，本日要讲的是C++三大特性的多态~

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目次
 循环渐进Forward-CSDN博客

多态的概念
多态的界说及实现
多态的构成条件
虚函数
虚函数的重写
虚函数重写的两个破例：
C++11 override 和 final
重载、覆盖(重写)、潜伏(重界说)的对比
抽象类
接口继续和实现继续
多态的原理
虚函数表
多态的原理
动态绑定与静态绑定
单继续和多继续关系中的虚函数表

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多态的概念

             多态的概念：普通来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个举动，当差异的对象去完成时会 产生出差异的状态 。   举个栗子：比如买票这个举动 ，当 平常人 买票时，是全价买票； 门生 买票时，是半价买票; 武士买票时是优先买票。      再举个栗子：   迩来为了  争取在线付出市场  ，付出宝年底经常会做诱人的  扫红包  -  付出  -  给嘉奖金  的 活动。那么各人想想为什么有人扫的红包又大又奇怪8  块、  10  块  ...  ，而有人扫的红包都是  1  毛，  5 毛....  。实在这背后也是一个多态举动。付出宝起首会分析你的账户数据，比如你是新用户、比如你没有经常付出宝付出等等，那么你必要被鼓励利用付出宝，那么就你扫码金额 =random()%99；比如你经常利用付出宝付出大概付出宝账户中常年没钱，那么就不必要太鼓励你去利用付出宝，那么就你扫码金额 = random()%1  ；总结一下：  同样是扫码动作，差异的用户扫  得到的不一样的红包，这也是一种多态举动。  ps  ：付出宝红包标题纯属瞎编，各人仅供娱乐。      

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    多态的界说及实现


多态的构成条件

          多态是在差异继续关系的类对象，去调用同一函数，产生了差异的举动。比如Student 继续了   Person 。 Person 对象买票全价， Student对象买票半价。        

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那么在继续中要构成多态尚有两个条件：
          1. 必须通过基类的指针大概引用 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举行 重写

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虚函数

     虚函数：即被  virtual  修饰的类成员函数称为虚函数。   

1. class Person {
2. public:
3.         virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
4. };

复制代码

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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类似的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值范例、函数名字、参数列表完全类似)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。
   

1. class Person {
2. public:
3.         virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
4. };class Student : public Person {public:        virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }};

复制代码

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虚函数重写的两个破例：

  1.  协变 ( 基类与派生类虚函数返回值范例差异 )      派生类重写基类虚函数时，与基类虚函数返回值范例差异。即基类虚函数返回基类对象的指      针大概引用，派生类虚函数返回派生类对象的指针大概引用时，称为协变。（相识）   

1. class A {};
2. class B : public A {};
3. class Person {
4. public:
5.         virtual A* f() { return new A; }
6. };
7. class Student : public Person {
8. public:
9.         virtual B* f() { return new B; }
10. };

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2. 析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字差异)
     如果基类的析构函数为虚函数，此时派生类析构函数只要界说，无论是否加  virtual  关键字，      都与基类的析构函数构成重写，固然基类与派生类析构函数名字差异。固然函数名不类似，      看起来违反了重写的规则，实在否则，这里可以明白为编译器对析构函数的名称做了特殊处      理，编译后析构函数的名称同一处置处罚成  destructor  。     

1. class Person {
2. public:
3.         virtual ~Person() { cout << "~Person()" << endl; }
4. };
5. class Student : public Person {
6. public:
7.         virtual ~Student() { cout << "~Student()" << endl; }
8. };
9. // 只有派生类Student的析构函数重写了Person的析构函数，下面的delete对象调用析构函
10. 数，才能构成多态，才能保证p1和p2指向的对象正确的调用析构函数。
11. int main()
12. {
13.         Person* p1 = new Person;
14.         Person* p2 = new Student;
15.         delete p1;
16.         delete p2;
17.         return 0;
18. }

复制代码

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C++11 override 和 final

     C++11  提供了  override  和  final  两个关键字，可以帮 助用户检测是否重写。    1. final：修饰虚函数，表现该虚函数不能再被重写
  

1. class Car
2. {
3. public:
4. virtual void Drive() final {}
5. };
6. class Benz :public Car
7. {
8. public:
9. virtual void Drive() {cout << "Benz-舒适" << endl;}
10. };

复制代码

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2.  override: 查抄派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数，如果没有重写编译报错。     

1. class Car{
2. public:
3. virtual void Drive(){}
4. };
5. class Benz :public Car {
6. public:
7. virtual void Drive() override {cout << "Benz-舒适" << endl;}
8. };

复制代码

   

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重载、覆盖(重写)、潜伏(重界说)的对比

  

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抽象类

     在虚函数的反面写上   =0   ，则这个函数为纯虚函数。  包罗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  。派生类继续后也不能实例化出对象，只有重写纯虚函数，派生类才华实例化出对象。纯虚函数规范了派生类必须重写，别的纯虚函数更表现出了接口继续。     

1. class Car
2. {
3. public:
4. virtual void Drive() = 0;
5. };
6. class Benz :public Car
7. {
8. public:
9. virtual void Drive()
10. {
11. cout << "Benz-舒适" << endl;
12. }
13. };
14. class BMW :public Car
15. {
16. public:
17. virtual void Drive()
18. {
19. cout << "BMW-操控" << endl;
20. }
21. };
22. void Test()
23. {
24. Car* pBenz = new Benz;
25. pBenz->Drive();
26. Car* pBMW = new BMW;
27. pBMW->Drive();
28. }

复制代码

接口继续和实现继续

   
    平常函数的继续是一种实现继续，派生类继续了基类函数，可以利用函数，继续的是函数的实现。虚函数的继续是一种接口继续，派生类继续的是基类虚函数的接口，目标是为了重写，告竣多态，继续的是接口。以是如果不实现多态，不要把函数界说成虚函数。   

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多态的原理

虚函数表

     一个含有虚函数的类中都至少都有一个虚函数表指针，由于虚函数的所在要被放到虚函数表中，虚函数表也简称虚表   

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多态的原理

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     1.   观察下图的赤色箭头我们看到，  p  是指向  mike  对象时，  p->BuyTicket  在  mike  的虚表中找到虚函数是Person::BuyTicket  。      2.   观察下图的蓝色箭头我们看到，  p  是指向  johnson  对象时，  p->BuyTicket  在  johson  的虚表中      找到虚函数是  Student::BuyTicket  。      3.   如许就实现出了差异对象去完成同一举动时，显现出差异的形态。      4.   反过来思索我们要到达多态，有两个条件，一个是虚函数覆盖，一个是对象的指针或引用调用虚函数。反思一下为什么？      5.   再通过下面的汇编代码分析，  看出满意多态以后的函数调用，不是在编译时确定的，是运行  起来以后到对象的中取找的。不满意多态的函数调用时编译时确认好的  。   

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动态绑定与静态绑定

     1.   静态绑定又称为前期绑定  (  早绑定  )  ，  在步调编译期间确定了步调的举动  ，  也称为静态多态  ， 比如：函数重载      2.   动态绑定又称后期绑定  (  晚绑定  )  ，是在步调运行期间，根据具体拿到的范例确定步调的具体举动，调用具体的函数，也称为动态多态  。   

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单继续和多继续关系中的虚函数表

   
    必要注意的是在单继续和多继续关系中，下面我们去关注的是派生类对象的虚表模子，由于基类的虚表模子前面我们已经看过了，没什么必要特殊研究的   

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学习编程就得循环渐进，踏实根本，勿在浮沙筑高台 

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