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C++笔记-23-类和对象-多态

news 2025/11/8 11:43:19

多态的概念

多态是C++面向对象三大特性之一，多态分为两类

静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

静态多态的函数地址早绑定，编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定，运行阶段确定函数地址

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Animal
{
public:virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}
};
class Cat :public Animal {
public:void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}
};
class Dog :public Animal {
public:void speak(){cout << "小狗在说话" << endl;}
};
void doSpeak(Animal& animal)
{animal.speak();
}
void test()
{Cat cat;doSpeak(cat);Dog dog;doSpeak(dog);
}
int main()
{test();
}

总结：
多态满足条件

有继承关系
子类重写父类中的虚函数多态使用条件
父类指针或引用指向子类对象
重写：函数返回值类型、函数名、参数列表、完全一致称为重写

纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容
因此可以将虚函数改为纯虚函数
纯虚函数语法：virtual 返回值类型函数名（参数列表）= 0;
当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类,无法实例化对象。
抽象类特点：

无法实例化对象
子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Base {
public:virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base {
public:void func(){cout << "func函数调用" << endl;}
};
void test()
{//Base b//new Base;报错，抽象类无法实例化对象//Son s;//子类必须重写父类的纯虚函数，否则无法实例化对象。Base* b = new Son;b->func();
}
int main()
{test();
}

虚析构和纯虚析构

多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码
解决方式：将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
虚析构和纯虚析构共性：

可以解决父类指针释放子类对象
都需要有具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别：

如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

虚析构语法：
virtual ~类名（）{}
纯虚析构语法：
virtual ~类名（）=0;
类名::~类名（){};

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Animal {
public:Animal() {cout << "Animal构造函数调用" << endl;}virtual void speak() = 0;//virtual ~Animal()//{//	cout << "Animal析构函数调用" << endl;//}virtual ~Animal() = 0;
};
Animal::~Animal()
{cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
}
class Cat : public Animal {
public:Cat(string name){cout << "Cat构造函数调用" << endl;this->name = new string(name);}void speak(){cout << *name << "小猫在说话" << endl;}string* name;~Cat(){if (name != NULL){cout << "Cat析构函数被调用" << endl;delete name;name = NULL;}}
};
void test()
{Animal* animal = new Cat("Tom");animal->speak();delete animal;
}
int main()
{test();
}