C++ 多态纯干货讲解复制可调试（1）

编程入门行业动态更新时间:2024-10-12 12:33:49

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C++ 多态纯干货讲解复制可调试（1）

💯 博客内容：多态

😀 作者：陈大大陈

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虚函数继承的条件

普通调用

多态调用

例：

易错练习题

override 和 final

纯虚函数

多态的本质

为什么对象不能实现多态？

虚函数继承的条件

1.虚函数重写

2.必须是父类的引用或者指针来调用

普通调用

调用函数的类型是谁，就调用哪个类型的函数

多态调用

调用指针或者引用指向的对象，指向父类就调用父类，指向子类就调用子类。

例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Person
{
public:virtual void BuyTickets(){cout << "全价买票" << endl;}
};
class Student :public Person
{virtual void BuyTickets(){cout << "半价买票" << endl;}
};
void Func(Person& p)
{p.BuyTickets();
}
int main()
{Student st;Func(st);Person p;Func(p);}

上面的代码要是把引用去了，就是两个全价买票，因为普通调用只看参数类型。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Person
{
public:virtual void BuyTickets(){cout << "全价买票" << endl;}~Person(){cout << "~Person" << endl;}
};
class Student :public Person
{
public:virtual void BuyTickets(){cout << "半价买票" << endl;}~Student(){cout << "~Student" << endl;}
};
void Func(Person& p)
{p.BuyTickets();
}
int main()
{Student st;Func(st);Person p;Func(p);}

一般情况下，析构没有问题。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Person
{
public:virtual void BuyTickets(){cout << "全价买票" << endl;}~Person(){cout << "~Person" << endl;}
};
class Student :public Person
{
public:virtual void BuyTickets(){cout << "半价买票" << endl;}~Student(){cout << "~Student" << endl;}
};
void Func(Person& p)
{p.BuyTickets();
}
int main()
{/*Student st;Func(st);Person p;Func(p);*/Person* ptr = new Person;delete ptr;ptr = new Student;delete ptr;}

在new的情况下就会有问题，因为析构没有满足多态的条件，所以析构是普通调用。

加上virtual即可。

接下来来看一道易错练习题。

易错练习题

答案是B，容易选成D，需要注意的是，虚函数继承声明，重写实现。

派生类可以不加virtual，所以B的func接口继承了A。

所以val的值是1。

之后B对象切片后传参调用A的test，A的test调用B的func。

如果调用的语句是，p->func()，就不构成多态，答案会是B->0。

override 和 final

从上面可以看出，C++对函数重写的要求比较严格，但是有些情况下由于疏忽，可能会导致函数名字母次序写反而无法构成重载，而这种错误在编译期间是不会报出的，只有在程序运行时没有得到预期结果才来debug会得不偿失，因此：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，表示该虚函数不能再被重写

2. override: 检查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。

class Car{ public:virtual void Drive() final {}};class Benz :public Car{ public:virtual void Drive() {cout << "Benz-舒适" << endl;}};

class Car{public:virtual void Drive(){}};class Benz :public Car {public:virtual void Drive() override {cout << "Benz-舒适" << endl;}};

纯虚函数

在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为纯虚函数。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。派生类继承后也不能实例化出对象，只有重写纯虚函数，派生类才能实例化出对象。纯虚函数规范了派生类必须重写，另外纯虚函数更体现出了接口继承。


class Car
{ public:virtual void Drive() = 0;
};class Benz :public Car{ public:virtual void Drive(){cout << "Benz-舒适" << endl;} };class BMW :public Car{ public:virtual void Drive(){cout << "BMW-操控" << endl;} };void Test(){Car* pBenz = new Benz;pBenz->Drive();Car* pBMW = new BMW;pBMW->Drive(); }

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class base
{
public:virtual void func1(){cout << "func1()" << endl;}virtual void func2(){cout << "func2()" << endl;}void func3(){cout << "func3()" << endl;}
private:int _b = 1;char _ch;
};int main()
{cout << sizeof(base) << endl;base b;return 0;
}

虚函数里会存一个虚函数表指针来保存地址。

vfptr(virtual function pointer);

它是一个函数指针数组。

父类和派生类的虚表指针不尽相同，重写了哪个虚函数，哪个虚表指针就会被覆盖。

也就是说：

至此，我们明白了多态的本质