C++之多态
目录
一、多态的概念
二、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
2.3.1虚函数重写的两个例外
2.4关于虚函数的注意事项
2.5 C++11 override 和 final
2.6 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比
三、抽象类
3.1 概念
3.2 接口继承和实现继承
一、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。比如买票这个行为，当普通人买票时，是全价买票；学生买票时，是半价买票；军人买票时是优先买票。
二、多态的定义及实现
2.1多态的构成条件
多态是在不同继承关系的类对象，去调用同一函数，产生了不同的行为。比如Student继承了Person。Person对象买票全价，Student对象买票半价。此外，构成多态还需要以下两个条件：
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
如下面代码所示：
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
virtual void BuyTivkets()
{
cout << "买全票！" << endl;
}
};
class Student :public Person
{
public:
virtual void BuyTivkets()
{
cout << "买半票！" << endl;
}
};
void Func(Person& p)
{
p.BuyTivkets();
}
int main()
{
Person p1;
Func(p1);
Student s1;
Func(s1);
return 0;
} 2.2 虚函数
虚函数：即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数。
class Person
{
public:
virtual void BuyTivkets()
{
cout << "买全票！" << endl;
}
};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。
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
virtual void BuyTivkets()
{
cout << "买全票！" << endl;
}
};
class Student :public Person
{
public:
/*注意：在重写基类虚函数时，派生类的虚函数在不加virtual关键字时，虽然也可以构成重写(因
为继承后基类的虚函数被继承下来了在派生类依旧保持虚函数属性),但是该种写法不是很规范，不建议
这样使用*/
/*void BuyTicket() { cout << "买半票!" << endl; }*/
virtual void BuyTivkets()
{
cout << "买半票！" << endl;
}
};
void Func(Person& p)
{
p.BuyTivkets();
}
int main()
{
Person p1;
Func(p1);
Student s1;
Func(s1);
return 0;
} 2.3.1虚函数重写的两个例外
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。
class Person
{
public:
virtual Person* f()
{
return new Person;
}
};
class Student : public Person
{
public:
virtual Student* f()
{
return new Student;
}
};2.析构函数的重写（基类析构函数和派生类析构函数的函数名不同）
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。
class Person
{
public:
virtual ~Person()
{
cout << "~Person()" << endl;
}
};
class Student : public Person
{
public:
virtual ~Student()
{
cout << "~Student()" << endl;
}
};
// 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
//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。
int main()
{
Person* p1 = new Person;
Person* p2 = new Student;
delete p1;
delete p2;
return 0;
}2.4关于虚函数的注意事项
• 只有类的成员函数才能声明为虚函数
• 虚函数不能是静态成员函数
• 虚函数不能是友元函数
• 若在基类中定义虚函数，在派生类中需要重新定义
• 构造函数不能是虚函数
• 析构函数可以是虚函数
2.5 C++11 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
class Car
{
public:
virtual void Drive() final {}
};
class Benz :public Car
{
public:
virtual void Drive() //报错
{
cout << "Benz-舒适" << endl;
}
};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() {}
};
class Benz :public Car
{
public:
virtual void Drive() override
{
cout << "Benz-舒适" << endl;
}
};2.6 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比
三、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。
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();
}
int main()
{
Test();
return 0;
}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。