C++ 多态与虚函数

多态：多态发生在有继承的场景，基类指针调用函数时，根据对象类型不同执行不同的函数，这个特性叫多态

 

1. 在C++中，使用父类引用指向子类对象时，如果执行的函数是普通函数，则属于地址早绑定，即使传入的是子类的对象，也会执行父类的方法！

class Animal{
public:
    void speak(){
        cout<<"Animal!"<<endl;
    }
};
class Cat :public Animal{
    void speak(){//不会被执行
        cout<<"Cat!"<<endl;
    }
};
void doSpeak(Animal &animal){
    animal.speak();//地址早绑定
}
int main(){
    Cat cat;
    doSpeak(cat);//输出"Animal!"
    return 0;
}

 

2. 为了实现地址晚绑定，也就是能执行子类的方法，应把父类的方法置为虚函数，在父类方法上使用virtual关键字

class Animal{
public:
    virtual void speak(){//virtual关键字，变为虚函数
        cout<<"Animal!"<<endl;
    }
};
class Cat :public Animal{
    virtual void speak(){
        cout<<"Cat!"<<endl;
    }
};
void doSpeak(Animal &animal){
    animal.speak();//执行时动态绑定
}
int main(){
    Cat cat;
    doSpeak(cat);//输出"Cat!"
    return 0;
}

C++多态条件：有继承，子类重写父类虚函数

 

3. 虚函数表

 

 

4. 纯虚函数

通常父类实现的虚函数内容是不需要的，因此可以把虚函数改成纯虚函数；

virtual void speak()=0;//不需要写实现了

当类中有了纯虚函数，它就成了抽象类，它就不能实例化对象了。

子类也必须重写父类的纯虚函数，否则不能实例化对象。

 

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5. 如果没有使用关键字virtual，程序将根据引用类型或指针类型选择方法；如果使用了virtual，程序将根据实际对象类型选择方法

上述前提是子类重写了virtual方法，如果没重写还是继承父类的方法

 

6. 继承关系中，通常将基类的析构函数设为虚函数

如果不设为虚函数，当有父类指针指向子类对象时，父类指针delete调用的是父类析构函数，子类派生的那部分无法析构

 

7. 基类中声明了一个函数是虚函数，其派生类同名函数自动成为虚函数，派生类里可以加virtual也可以不加

 

8. 虚函数表

虚函数是通过虚函数表实现的，子类继承了几个类，就有几个虚函数表

对于使用了虚函数的类，编译器为每个对象添加了一个隐藏成员，是一个指向虚函数表地址的指针；

虚函数表存储了类对象声明的虚函数地址，如果派生类提供了虚函数的新定义，则存储位置替换为新函数地址；

程序运行时，根据虚函数表中对应第k个虚函数的地址，去实际执行类中第k个虚函数

虚函数表存放在全局数据区，虚函数表大小是编译期间确定的；虚函数表指针存放在对象实例中