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继承是多态的基础#xff0c;
如果对于继承的知识还不够了解#xff0c;
可以去阅读上一篇文章
继承深度剖析
基本概念与定义
概念#xff1a;
通俗来说#xff0c;就是多种形态。具体点就是去完成某个行为#xff0c;
当不同的对象去完成时会产生出不同的状…前言
继承是多态的基础
如果对于继承的知识还不够了解
可以去阅读上一篇文章
继承深度剖析
基本概念与定义
概念
通俗来说就是多种形态。具体点就是去完成某个行为
当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
举个栗子
比如买票这个行为当普通人买票时是全价买票
学生买票时是半价买票
军人买票时是优先买票。
构成多态的两个必要条件
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基类的虚函数进行重写
那么什么是虚函数什么是重写
将virtual关键字加在成员函数前面这个函数就是虚函数 虚函数的重写覆盖
派生类中有一个除函数内部跟基类完全相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同)称派生类的虚函数重写了基类的虚函数
class Person {
public:virtual void BuyTicket() { cout 买票-全价 endl; }
};
class Student : public Person {
public:virtual void BuyTicket() { cout 买票-半价 endl; }
};
实例
使用多态时切记要注意构成多态的两个必要条件
实例
class Person
{
public:virtual void Buy(){cout 全价 endl;}
};class student :public Person
{
public:virtual void Buy(){cout 半价 endl;}
};int main()
{Person p;student s;p.Buy();s.Buy();return 0;
}
运行结果 p 是基类 Person 的实例s 是派生类 Student 的实例。 当 p 调用 Buy 函数时它调用的是 Person 类中的函数 因此输出 “全价”。而当 s 调用 Buy 函数时 它调用的是 Student 类中的重写函数因此输出 “半价”。 通过重写基类中的虚函数派生类可以改变函数的行为这就是多态性。 尽管 p 和 s 都调用了 Buy 函数但由于它们所属的类不同输出的结果也不同。 构成多态的两个特例
1.派生类虚函数不写virtual关键字依旧构成多态 2.基类与派生类虚函数返回值类型不同也可以构成多态(返回值必须满足某种条件) 基类的返回值要返回基类 派生类的返回值要返回派生类
注意
1.父类不写virtual,而子类的同名 函数写了virtual,这是不构成多态的!
class Person
{
public:void Buy(){}
};class student :public Person
{
public:virtual void Buy(){}
};
2.在继承体系中,父子类的同名 函数不构成重写就构成隐藏,不可能构成重载!
底层原理分析 大家先思考一下这套题目的答案
如果你单纯的认为Base类只有一个 整型变量占用空间,答案是4的话,那你就上当啦! 事实上在32位机器下,这里的结果是8 在64位机器下,这里的结果是16!
32 64 因为它除了有一个变量外,还有一个指针,此指针指向一个虚函数表
使用这一段代码观察
class A
{
public:virtual void func1(){cout 父类func1;}
private:int _a;
};
class B : public A
{
public:virtual void func1(){cout 子类func1;}
private:int _b;
};int main()
{A a;B b;return 0;
} 此指针叫虚表指针:vfptr,也就是virtual function ptr
这个指针并不是直接指向虚函数的地址 而是指向一个虚函数表,可以理解位一个 数组,此数组中存放着此对象中所有的虚 函数的地址,它们的关系可以用下图表示: 注:不管有没有继承体系或多态只要有虚函数就有虚表!
那么父类和子类的虚表指针和指向 的内容有什么不同或相同处吗? 形成多态现象的原理又是什么?
class A
{
public:virtual void func1()cout 父类func1;virtual void func2()cout 父类func2;
private:int _a;
};
class B : public A
{
public:virtual void func1()cout 子类func1;
private:int _b;
};
int main()
{A a;B b;return 0;
}这证明 父类和子类的虚表指针是不同的 证明父子类各有一张虚函数表! 函数func1在子类中被重写了,所以 父子类虚表中的func1函数地址是不同的 函数func2没有被子类重写,所以 父子类虚表中的func2函数地址是相同的 结论同一个类的不同对象共用一个虚表
多态的原理深度剖析:
当一个函数A被重写时,它的父类虚表存放 父类函数A的地址,子类虚表存放的是子类 函数A的地址!
当父类的指针或引用指向子类空间时 调用虚函数时,会到指向对象的虚表中 中找到对应的虚函数地址,进行调用!
父子类都只有A函数或无函数时 若父类写了虚函数A,而子类 甚至没有写函数A,此时子类对象中 存储的虚函数地址与父类相同 若父类甚至没有写函数A,而子类 直接写了虚函数A,则父类对象中没有 虚表,而子类对象中有虚表(存放A)
多态中的两个关键字
final:修饰虚函数,表示该虚函数不能被重写 override:检查子类类虚函数是否重写了基类虚函数如果没有被重写则编译报错 抽象类以及虚函数的几个结论
抽象类概念:
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
抽象类的只需了解即可,实际中使用到的场景很少
其他结论
1.内联函数可以是虚函数吗
可以如果是普通调用内联起作用如果是多态调用内联不起作用。
2.静态成员可以是虚函数吗
不可以编译会报错静态成员函数没有this指针可以指定类域调用无法构成多态。
3.构造函数可以是虚函数吗
不可以编译会报错对象中的虚表指针是构造函数阶段时才初始化的虚函数多态调用要到虚表中找但是此时虚表指针还未初始化。
4.析构函数可以是虚函数吗
最好是虚函数。
5.访问普通函数快还是访问虚函数快普通调用时是一样快的多态调用时会慢一点以为要去虚表中查找。
6.虚函数表在什么阶段形成存在哪里
虚函数表在编译阶段就形成了虚函数表指针构造时才初始化给对象存储在代码段中。
7.动态多态与静态多态
静态多态多指函数重载运算符重载
动态多态就是本章的内容了
条件1.父类的引用或指针调用虚函数。
2.虚函数完成重写指向谁调用谁实现多种形态
