目录
1. 多态的定义及实现
1.1继承中的多态
1.2虚函数的特殊情况
2. 抽象类
3.C++11关键词override 和 final
4.重载、覆盖/重写、隐藏/重定义的对比
1. 多态的定义及实现
🍪什么是多态？
- C++ 中，多态（Polymorphism）是面向对象编程的重要特性之一。
- C++ 多态允许使用基类指针或引用来调用子类的重写方法，从而使得同一接口可以表现不同的行为。
多态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。
🌰举个例子：
定义一个类Person，类中定义一个方法"吃饭"，Chinese和British继承Person，同样是调用人“吃饭”的方法，Chinese用筷子吃饭，British用刀叉吃饭，对于不同的人调用该方法应该有不同的结果。
1.1继承中的多态
🍪在继承体系中构成多态的两个条件：
- 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
- 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
🍪虚函数与虚函数的重写：
- 虚函数：virtual修饰的类成员函数
- 虚函数的重写/覆盖：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、参数列表完全相同)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。
以上面的吃饭方式为例：
class Person
{
public:// 虚函数virtual void HaveMeal() { cout << "Person --> 工具吃饭" << endl; }};
class Chinese : public Person
{
public:// 对基类虚函数的重写virtual void HaveMeal() { cout << "Chinese --> 筷子吃饭" << endl; }};
class British : public Person
{
public:virtual void HaveMeal() { cout << "British --> 刀叉吃饭" << endl; }};
🍪总结：
- 普通调用：跟调用对象的类型有关
- 多态调用：跟指向的对象有关(基类的指针和引用，实际上指向的是派生类对象中基类的部分，仍属于派生类对象)
1.2虚函数的特殊情况
🍪虚函数的三种特殊情况
🌸子类函数可以不加virtual 继承父类的虚函数进行重写
📖Note:
- 一般建议父类子类虚函数都显式加virtual
class Person
{
public:// 虚函数virtual void HaveMeal() { cout << "Person --> 工具吃饭" << endl; }};
class Chinese : public Person
{
public:// 基类虚函数的重写：不加virtual修饰void HaveMeal() { cout << "Chinese --> 筷子吃饭" << endl; }};
class British : public Person
{
public:void HaveMeal() { cout << "British --> 刀叉吃饭" << endl; }};🌸🌸协变：虚函数重写时，返回值可以不同，但是要求返回值必须是一个父子类关系的指针或者引用
📖Note:
- 只需要满足父子关系即可：如B类继承自A类，则Person中的虚函数返回A*，Chinese中的虚函数返回B*也是满足条件的
class Person
{
public:// 虚函数virtual Person* HaveMeal() { cout << "Person --> 工具吃饭" << endl; return this; }};
class Chinese : public Person
{
public:// 基类虚函数的重写：不加virtual修饰Chinese* HaveMeal() { cout << "Chinese --> 筷子吃饭" << endl; return this;}};
class British : public Person
{
public:British* HaveMeal() { cout << "British --> 刀叉吃饭" << endl; return this;}};🌸🌸🌸实现父类的函数，一般给析构函数加上virtual 构成多态调用
下例中：Person中有一个new出来的成员，Student类继承自Person类，也有new出来的一个成员，基类和派生类有各自的析构函数进行delete
class Person
{
public:~Person(){cout << "delete-Person:" << _p << endl;delete[] _p;}
protected:int* _p = new int[10];
};class Student : public Person
{
public:~Student(){cout << "delete-Student:" << _s << endl;delete[] _s;}
protected:int* _s = new int[20];};分析以下代码的问题
int main()
{Person* ptr1 = new Person;Person* ptr2 = new Student;delete ptr1;delete ptr2;return 0;
}对于创建的两个指针变量，ptr1指向Person对象，ptr2指向Student对象中Person对象的切片
当delete这两个指针时：
- delete ptr1：毫无疑问会调用Person的析构函数，释放ptr1指向的空间
- delete ptr2：实际上调用的也是Person的析构函数，因为普通函数的调用，只和调用对象的类型有关，这里是Person类型的对象调用析构函数，所以只会释放Student对象中Person对象部分的空间，而Student对象的空间没有被释放，造成了内存泄漏
🍪解决方案：析构函数定义为虚函数，使这里的调用为多态调用
📖Tips:
- 定义基类时，将基类的析构函数使用virtual修饰，可以避免不必要的内存泄漏，虚函数重写时，派生类中的虚函数修饰词virtual可以省略，所以只需要基类的析构函数使用virtual修饰即可。
- 基类和派生类的析构函数都会被编译器解析成destructor，所以基类和派生类的析构函数可以构成重写
class Person
{
public:virtual ~Person(){cout << "delete-Person:" << _p << endl;delete[] _p;}
protected:int* _p = new int[10];
};class Student : public Person
{
public:~Student(){cout << "delete-Student:" << _s << endl;delete[] _s;}
protected:int* _s = new int[20];};2. 抽象类
纯虚函数：在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为纯虚函数。
抽象类：包含纯虚函数的类叫做抽象类/接口类
🍪抽象类的特点：
- 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。
class Major
{
public:// 纯虚函数virtual void Print() = 0;
};
class Automation :public Major
{
public:// 重写纯虚函数virtual void Print(){cout << "Automation ---> 自动化专业" << endl;}
};
class English :public Major
{
public:virtual void Print(){cout << "English --> 英语专业" << endl;}
};
🍪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，因此如果不实现多态，不要把函数定义成虚函数。
3.C++11关键词override 和 final
final：修饰虚函数，表示该虚函数不能再被重写
📖Tips:
- 类定义时加final，表示该类是一个最终类，不能被继承
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。
class Major
{
public:virtual void Print() {};
};
class Automation :public Major
{
public:// 重写纯虚函数virtual void Print() override{cout << "Automation ---> 自动化专业" << endl;}
};
class English :public Major
{
public:virtual void Print() override{cout << "English --> 英语专业" << endl;}
};4.重载、覆盖/重写、隐藏/重定义的对比
📖Tips:
- 两个基类和派生类的同名函数不构成重写就是重定义