关于多态的概念以及用途的简单理解(通俗易懂)

多态的定义和一些理解:

(1)派生类对象的地址可以赋值给基类指针。对于通过基类指针调用基类和派生类中都有的同名、同参数表的虚函数的语句,编译时并不确定要执行的是基类还是派生类的虚函数;而当程序运行到该语句时,如果基类指针指向的是一个基类对象,则基类的虚函数被调用,如果基类指针指向的是一个派生类对象,则派生类的虚函数被调用。这种机制就叫作“多态(polymorphism)”。
(2)所谓“虚函数”,就是在声明时前面加了 virtual 关键字的成员函数。virtual 关键字只在类定义中的成员函数声明处使用,不能在类外部写成员函数体时使用。静态成员函数不能是虚函数。

(3)包含虚函数的类称为“多态类”。

(4)多态可以简单地理解为同一条函数调用语句能调用不同的函数;或者说,对不同对象发送同一消息,使得不同对象有各自不同的行为。

(5)多态在面向对象的程序设计语言中如此重要,以至于有类和对象的概念,但是不支持多态的语言,只能被称作“基于对象的程序设计语言”,而不能被称为“面向对象的程序设计语言”。例如,Visual Basic 就是“基于对象的程序设计语言”。

一个小例子:
关于多态的概念以及用途的简单理解(通俗易懂)_第1张图片
执行结果:
关于多态的概念以及用途的简单理解(通俗易懂)_第2张图片
当我们没有使用多态,父类指针只能够访问子类的成员,而不能访问成员函数,当我们在父类的成员函数前面加一个virtual,使其成为了一个虚函数过后,父类的指针就可以访问子类的成员函数了。

总得来说:有了虚函数,基类指针指向基类对象时就使用基类的成员(包括成员函数和成员变量),指向派生类对象时就使用派生类的成员。换句话说,基类指针可以按照基类的方式来做事,也可以按照派生类的方式来做事,它有多种形态,或者说有多种表现方式,我们将这种现象称为多态(Polymorphism)。

C++提供多态的目的是:可以通过基类指针对所有派生类(包括直接派生和间接派生)的成员变量和成员函数进行“全方位”的访问,尤其是成员函数。如果没有多态,我们只能访问成员变量。

引用也可以多态:

由于引用类似于常量,只能在定义的同时初始化,并且以后也要从一而终,不能再引用其他数据,所以本例中必须要定义两个引用变量,一个用来引用基类对象,一个用来引用派生类对象。从运行结果可以看出,当基类的引用指代基类对象时,调用的是基类的成员,而指代派生类对象时,调用的是派生类的成员。

不过引用不像指针灵活,指针可以随时改变指向,而引用只能指代固定的对象,在多态性方面缺乏表现力,所以以后我们再谈及多态时一般是说指针。

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