目录
1、多态的概念
2、多态的定义及实现
2.1、多态的构成条件
2.2、虚函数
2.3、虚函数的重写
2.4、C++11 override和final
2.5、重载、重写(覆盖)、重定义(隐藏)的对比
3、抽象类
3.1、概念
3.2、接口继承和实现继承
4、多态原理
4.1、虚函数表
4.2、多态的原理
4.3、动态绑定与静态绑定
1、多态的概念
多态的概念:通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
2、多态的定义及实现
2.1、多态的构成条件
1. 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
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进行重写
3.多态是在不同继承关系的类对象,去调用同一函数
2.2、虚函数
虚函数:即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数
2.3、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相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同),称子类的虚函数重写了基类的虚函数。
例外:
1. 协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同)
派生类重写基类虚函数时,与基类虚函数返回值类型不同。即基类虚函数返回基类对象的指针或者引用,派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用时,称为协变。
2. 析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)
如果基类的析构函数为虚函数,此时派生类析构函数只要定义,无论是否加virtual关键字,都与基类的析构函数构成重写,虽然基类与派生类析构函数名字不同。虽然函数名不相同,看起来违背了重写的规则,其实不然,这里可以理解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统一处理成destructor。
2.4、C++11 override和final
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。
2.5、重载、重写(覆盖)、重定义(隐藏)的对比
| 重载 | 重写(覆盖) | 重定义(隐藏) |
作用域 | 在同一作用域内 | 一个在基类一个在派生类 | 一个在基类一个在派生类 |
函数名 | 相同 | 相同 | 相同 |
参数 | 不同 | 相同 | 无要求 |
返回值 | 无要求 | 相同 | 无要求 |
虚函数 | 不是 | 必须都是 | 不是 |
两个基类和派生类的同名函数不构成重写就是重定义
3、抽象类
3.1、概念
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。
3.2、接口继承和实现继承
普通函数的继承是一种实现继承,派生类继承了基类函数,可以使用函数,继承的是函数的实现。虚函数的继承是一种接口继承,派生类继承的是基类虚函数的接口,目的是为了重写,达成 多态,继承的是接口。所以如果不实现多态,不要把函数定义成虚函数。
4、多态原理
4.1、虚函数表
虚表存的是虚函数指针,不是虚函数,虚函数和普通函数一样的,都是存在代码段的,只是他的指针又存到了虚表中。另外对象中存的不是虚表,存的是虚表指针。
4.2、多态的原理
满足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。不满足多态的函数调用时编译时确认好的。
4.3、动态绑定与静态绑定
1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定),在程序编译期间确定了程序的行为,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),是在程序运行期间,根据具体拿到的类型确定程序的具体行为,调用具体的函数,也称为动态多态。