C++面向对象笔记：多态

从系统实现的角度看，多态性分为两种，静态多态性与动态多态性

静态多态性：函数重载、运算符重载（本质上也是函数重载）；

动态多态性：在程序运行过程中才动态地确定操作所针对的对象，又称为运行时的多态性，一般通过虚函数(virtual function)实现。

C++通过虚函数与指向基类的指针一起来实现多态：

1. 当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数，因此在派生类中重新声明该虚函数时，可以加virtual，也可以不加，但最好加virtual，使程序清晰。
2. 如果在派生类中没有对基类中的虚函数重新定义，则派生类继承其直接基类的虚函数。

静态关联：在编译时即可确定其调用的虚函数属于哪一个类，如函数重载与通过对象名调用的虚函数

动态关联：在运行阶段把虚函数和类对象绑定在一起

何时申明虚函数：

1. 首先成员函数所在的类是否会作为基类，其次成员函数在类的继承后有无可能被更改功能，如果希望更改其功能的，一般要设为虚函数
2. 如果成员函数在类被继承后功能不需要修改，或派生类用不到该函数，则不要把它设为虚函数
3. 考虑对成员函数的调用时通过对象名还是基类指针或者引用，若是通过基类指针或引用去访问，则应设为虚函数
4. 有时，在定义虚函数时，并不定义函数体（其函数体是空的），只是定义了一个虚函数名，具体功能留给派生类去添加。

使用虚函数，系统有一定的空间开销，当一个类有虚函数时，系统会为该类构造一个虚函数表（一个指针数组，存放每个虚函数的入口地址）

若一个类中有虚函数，则实例化该类时，对象的第一个成员将是一个指向虚函数表的指针。

纯虚函数，抽象类

virtual int f() = 0;//声明纯虚函数

若一个类中有纯虚函数，则该类为抽象类，抽象类不能实例化，只能用作继承基类

#include <iostream>

using namespace std;

//定义基类-动物类
class Animals
{
public:
    Animals();//定义构造函数
    Animals(int);//带一个参数的构造函数
public:
    int id;
public:
    virtual void Action();//定义成员函数吗，声明为虚函数,用以实现多态
};

Animals::Animals(){}//实现构造函数
Animals::Animals(int id):id(id){}//实现构造函数，初始化成员列表在定义时不指定，函数实现时才指定
void Animals::Action()//实现成员函数
{
    cout<<"Animal's action"<<endl;
}


//定义派生类-人类
class Person:public Animals
{
public:
    Person(int,int,int);//定义构造函数，实现时才调用父类构造函数
public://成员变量
    int weight;//体重
    int height;//身高
public://成员函数
    virtual void Action();//定义成员函数吗，声明为虚函数,用以实现多态
};
//实现派生类构造函数，并显示调用基类构造函数
Person::Person(int weight,int height,int id):Animals(id)
{
    this->weight = weight;
    this->height = height;
}

//实现派生类成员函数
void Person::Action()
{
    cout<<"person's action: walk"<<endl;
}

//定义派生类-猴类
class Monkey:public Animals
{
public:
    Monkey(int,int,int);//定义构造函数，实现时才调用父类构造函数
public://成员变量
    int weight;//体重
    int height;//身高
public://成员函数
    virtual void Action();//定义成员函数吗，声明为虚函数,用以实现多态
};
//实现派生类构造函数，并显示调用基类构造函数
Monkey::Monkey(int weight,int height,int id):Animals(id)
{
    this->weight = weight;
    this->height = height;
}

//实现派生类成员函数
void Monkey::Action()
{
    cout<<"monkey's action: jump"<<endl;
}

int main()
{
    //定义动物类对象
    Animals a;
    //定义动物类指针
    Animals * pi;
    pi = &a;
    //通过指针调用行为
    pi->Action();
    Person b(10,10,0001);
    pi = &b;//改变指针指向person
    pi->Action();
    Monkey c(10,10,0002);
    pi = &c;//改变指针指向monkey
    pi->Action();
    return 0;
}