C++多态

Posted 2023-02-17 SuchABigBug

目录

• 一、多态概念
• 二、多态定义和实现
• 三、多态原理
• 四、抽象类
• 五、单继承和多继承关系中的虚函数表

一、多态概念

多态即多种形态。当不同的对象去完成时会产生不同的状态

比如：大家都去买票，买票的对象身份都各有不同。普通人买票，全价票；学生买票，是半价票；军人买票优先

二、多态定义和实现

实现多态必须满足两个条件：

1. 子类重写父类的虚函数(*父类必须是虚函数)
2. 必须是父类的指针或者引用去调用虚函数

这里的重写表现在：派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(返回值类型，函数名，参数类型数量一致)

虚函数重写的两个例外：

1. 协变(基类和派生类虚函数的返回值类型不同)
2. 析构的重写(基类与派生类析构的函数名字不同，先析构子再析构父)

C++11提供的两个关键字

1. Final : 修饰虚函数表示该函数不能被重写，其次final这个类不能被继
   
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
   
   重载、覆盖和隐藏的对比：
   

三、多态原理

在说原理之前，下面的sizeof(Base)这个是多少？

有人可能会认为是4，因为只有_b一个成员，但是别忘了Func1是一个虚函数。
一个含有虚函数的类中至少有一个虚函数表指针，因为虚函数的地址要被放在虚函数表中，简称为虚表

满足多态的函数调用，不是在编译时确定的，而是运行起来以后到对象中去找的。而不满足多态的函数调用是在编译时确认好的

四、抽象类

在虚函数的后面加上 =0，则为纯虚函数，包含纯虚函数的类叫做抽象类，也叫接口类。抽象类是不能实例化出对象。

派生类继承后不能实例化出对象，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现，另外纯虚函数更体现出了接口继承。

//例如我们则例的调用
Car* pMustang = new Mustang; //父类是抽象类，对父类进行重写
pMustang->Drive();

五、单继承和多继承关系中的虚函数表

由上图可知，整体是一个Derive
p3在Derive的开头，p1和p2都会发生切片
把base1的对象给p1，那么p1发生切片，指向子类里面的base的那一部分
p1和p3的类型不一样，p1看一个base1的大小，而p3看Derive的大小。p2会去找对象里面切出来是自己的那一部分。

*多继承容易导致菱形继承这个需要多注意

多态总结：

1. 多态分为动态多态和静态多态：
   a. 动态多态：运行时多态，运行时确认调用哪个函数，实现的方式是重写虚函数，通过父类的调用，指向的是哪个子类就调用哪个。原理：指针指向对象的虚表去找对应的虚函数去调用。
   b. 静态多态：编译时多态，编译时调用哪个函数，确认形态，函数重载，通过函数名修饰规则去区分不同函数

注意虚函数不可以是inline，因为inline函数没有地址，而虚函数是有的需要放到虚函数表