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C++入门学习笔记4：多态

• Sunny
• 2019 年 12 月 4 日
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类的多态就是指多种形态，在接触多态前，我们先来认识一下虚函数。

虚函数

• 在类的定义中，前面带有virtual关键字的成员函数就是虚函数。
• virtual只写在类定义的函数声明中，写函数体时不用。
  注意：构造函数和静态成员函数不能是虚函数。

class base{
    public:
        virtual int get();
        ...
    ...
};
int base::get(){
//函数体
};

虚函数与普通成员函数的区别就在于虚函数可以参与多态，而普通的成员函数不能。

多态的表现形式

表现形式一

派生类的指针可以赋值给基类指针。

如果，通过基类指针调用基类和派生类的同名虚函数，那么会出现以下两种情况：

• 指针指向基类的对象，则被调用的是基类的虚函数。
• 指针指向派生类的对象，则被调用的是派生类的虚函数。 这中机制就是多态。 示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class CBase{
    public:
    virtual void SomeVirtualFunction(){
        cout<<"CBase"<<endl;
    }

};

class CDerived:public CBase{
    public:
    virtual void SomeVirtualFunction(){
        cout<<"CDerived"<<endl;
    }

};

int main(){
    CDerived ODerived;
    CBase *p=&ODerived;
    p->SomeVirtualFunction();    //调用哪个虚函数取决于p指向哪种类型的对象
    return 0;
}

debug后输出结果为：

CDerived

从上述程序中我们可以发现，在语句CBase *p=&ODerived;执行时，指针p指向派生类CDerived的对象ODerived，因此，调用的是ODerived中的虚函数SomeVirtualFunction。

表现形式二

派生类的对象可以赋值给基类的引用。

如果，通过基类引用调用基类和派生类的同名虚函数，那么会出现以下两种情况：

• 引用引用的是基类的对象，则被调用的是基类的虚函数。
• 引用引用的是派生类的对象，则被调用的是派生类的虚函数。

这中机制也称为多态。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class CBase{
    public:
    virtual void SomeVirtualFunction(){
        cout<<"CBase"<<endl;
    }

};

class CDerived:public CBase{
    public:
    virtual void SomeVirtualFunction(){
        cout<<"CDerived"<<endl;
    }

};

int main(){
    CDerived ODerived;
    CBase & r =ODerived;
    r.SomeVirtualFunction();
    return 0;
}

debug后程序运行结果为：

CDerived

我们通过解析上面的程序很容易发现，基类CBase引用了派生类CDerived的对象ODerived，因此调用的是ODerived中的虚函数SomeVirtualFunction。

多态的作用

多态是面向对象语言的一个重要的性质，可以增强程序的可扩充性，即程序修改或增加功能时，减少代码修改量。