第六章 多态

目录

• 基本概念
• 用法
• 多态的实现原理
• 虚析构函数
• 纯虚函数和抽象类

基本概念

1. 目的：提升程序可扩充性
2. 在类定义里的函数声明前加上virtual即是虚函数，在类外写函数体时不用加
3. 构造函数和静态成员函数不能是虚函数
4. 表现形式
   • 派生类对象赋值给基类指针，则当基类指针调用基类和派生类同名虚函数时，实际执行的函数是根据指针指向的对象
   • 派生类对象赋值给基类引用，同上。
   • 通过基类指针或引用调用虚函数，程序编译时不确定调用的基类或是派生类，直到运行时才确定——动态联编

用法

1. 用基类指针数组存放指向各种派生类对象的指针，然后遍历数组，实现对不同派生类的对象的操作，是一种比较常见的做法
2. 派生类和基类中虚函数同名同参数表的函数，不加virtual也自动成为虚函数
3. 类中非构造函数、非析构函数内部调用虚函数时是多态（因为函数内包含的this指针）；
4. 类中的构造函数、析构函数内部调用虚函数时不是多态，在编译时已确定（因为基类构造时，派生类的变量还未初始化；基类析构时，派生类已析构，若为多态，则可能出错）

多态的实现原理

1. 在每个包含虚函数的类及其派生类的对象存储空间首部，都包含着一个指向虚函数表的指针。调用虚函数时，程序会通过该指针运行指向的虚函数。
2. 缺点：增加时间和空间的损耗

虚析构函数

1. 当类中存在虚函数或需要用基类指针或引用调用派生类时，应在基类虚构函数前加上virtual，派生类的析构函数不需要加virtual
2. 否则，当用基类指针删除派生类对象时，只会调用基类析构函数，而不会调用派生类析构函数，析构不充分

纯虚函数和抽象类

1. 定义：没有函数体的虚函数称为纯虚函数，包含纯虚函数的类为抽象类

   virtual void Func()=0;
   

2. 抽象类不能直接创建相应的对象，只能用于派生新类使用。抽象类指针可以指向派生出的对象

3. 抽象类成员函数内部可以调用纯虚函数，但其构造函数&析构函数内不能直接调用^[1]

4. 派生类当且仅当实现基类中所有纯虚函数后，才不是抽象类

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1. 因为构造、析构函数内不是多态，所以不能直接调用纯虚函数 ↩︎