C++多态——多态、抽象类的基本概念，重写、重载和重定义的区分

淩亂°似流年 2023-01-20 09:57 15阅读 0赞

# 一、多态的概念和定义 #

## 1.1 什么是多态？ ##

多态就是去**完成某个行为时，不同的对象就会产生出不同的状态。**

例如：购买火车票时，普通人全票，学生半价买票。

## 1.2 多态的定义及实现 ##

### <1> 虚函数 ###

在使用多态前引入一个概念——虚函数

*  即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数多态的构成条件

//BuyTicket()被virtual关键字修饰，就被称为虚函数
    	virtual void BuyTicket()
    	{
        
    		cout << "全价买票" << endl;
    	}

### <2>多态的构成条件和虚函数重写 ###

要在继承中使用多态我们要牢牢把握**两个条件**：

1.  `必须通过基类的指针或者引用调用虚函数`；
2.  `被调用的函数必须是虚函数，且派生类必须对虚函数进行重写`。

在上面的前提下我们还要记住**重写的两个条件**：  
3. `父类中的函数都是虚函数`  
4. `函数名、参数、返回值都要相同`  
下面通过一段代码掌握多态的定义和使用，其中**重写又被称为覆盖**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
结果  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
注意：  
**子类重写虚函数时，可以不加virtual关键字**，但这是一种不规范写法，不建议使用  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### <3> 虚函数重写的两个例外 ###

1.  协变(基类和派生类虚函数返回值类型不同)  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]
2.  析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同)  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
    上面这种情况如果子类在堆上有空间的申请而为调用子类析构函数，必然造成内存泄漏，因此父类最好都加virtual  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### <4> C++11 final和override ###

从上面可以看出，C++对函数重写的要求比较严格，但是有些情况下由于疏忽，可能会导致函数名字母次序写反而无法构成重写，而这种错误在编译期间是不会报出的，只有在程序运行时没有得到预期结果才来debug会得不偿失，因此：**C++11提供了override和final两个关键字，可以帮助用户检测是否重写。**

1.  final：修饰虚函数，表示该虚函数不能再被继承。

![\-][-]

1.  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  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

# 二、抽象类 #

## 2.1 概念 ##

在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为**纯虚函数**。**包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口类），抽象类不能实例化出对象**。派生类继承后也不能实例化出对象，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写，另外纯虚函数更体现出了**接口继承**.  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDc2MDIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

## 2.2 接口继承和实现继承 ##

*  普通函数的继承是一种实现继承，派生类继承了基类函数，可以使用函数，**继承的是函数的实现**。
 *  虚函数的继承是一种接口继承，**派生类继承的是基类虚函数的接口**，目的是为了重写，达成多态，继承的是接口。
 *  所以如果不实现多态，不要把函数定义成虚函数。

# 三、重载、重写和重定义的区分（重点） #

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