为什么多态继承实现代码的复用多态实现父子函数在调用名字相同的函数时实现不同的作用分类编译时多态静态多态函数重载和函数模板运⾏时多态(动态多态)我们今天讲的多态实现条件基/父 类的指针或引用调用虚函数为什么传引用传引用或者指针不会被“切片”1.虚函数成员函数前面加上virtual就是虚函数写法继承中的virtual写法class Student : virtual public Person为了D中不会出现A的两份数据classPerson{public:virtualvoidBuyTicket(){/* TODO: 输出 买票-全价 */cout买票-全价endl;}};classStudent:publicPerson{public:// TODO: 重写 BuyTicket输出 买票-打折virtualvoidBuyTicket(){cout买票-打折endl;}};voidFunc(Person*ptr){// TODO: 通过 ptr 调用虚函数 BuyTicketptr-BuyTicket();}intmain(){Person ps;Student st;// TODO: 分别把 ps 和 st 传给 FuncFunc(ps);Func(st);return0;}2.虚函数的重写/覆盖定义父类、子类有相同的虚函数父类必须写“virtual”子类可以不写但是不规范classAnimal{public:virtualvoidtalk()const0;// 虚函数};classDog:publicAnimal{public:// TODO: 重写 talk输出 汪汪virtualvoidtalk()const{cout汪汪endl;}};classCat:publicAnimal{public:// TODO: 重写 talk输出 (^ω^)喵virtualvoidtalk()const{cout喵喵endl;}};voidletsHear(constAnimalanimal)// 注意基类引用{// TODO: 调用 talkanimal.talk();}intmain(){Cat cat;Dog dog;// TODO: 分别传入 cat 和 dogletsHear(cat);letsHear(dog);return0;2.1 虚函数的默认参数陷阱选择题要实现什么理解一个易错点——重写虚函数时默认参数在编译期就确定了用的是「当前调用点静态类型」的默认值而不是实际被调用的派生类函数的默认值。题目以下程序输出结果是 A: A-0 B: B-1 C: A-1 D: B-0 E: 编译出错 F: 以上都不正确classA{public:virtualvoidfunc(intval1){coutA-valendl;}virtualvoidtest(){func();}};classB:publicA{public:voidfunc(intval0){coutB-valendl;}};intmain(){B*pnewB;p-test();// 问输出什么return0;}答案BB-1。逐步拆解p-test()test是A的虚函数B没重写它所以调A::test()在A::test()内部func()等价于this-func()this的静态类型是A*但真实指向B对象func是虚函数 → 动态绑定 → 实际调B::func()打印B-默认参数在编译期确定this静态类型是A*所以默认值取A::func的1不是B的0结果B-1。p-func();// 输出B-0而p-func()中p是B*静态类型是B默认值取B的0输出B-0。4.析构函数是虚函数前提B继承了AA* p2 new B;// 基类指针指向派生类对象结果子类对象B在内存中是包含了父类对象A的部分的。必须先把上面的房子子类拆掉再拆地基父类。delete p2; 调 ~B() 再 ~A()#includeiostreamusingnamespacestd;classA{public:virtual~A(){cout~A()endl;}};classB:publicA{public:~B(){cout~B()-delete:_pendl;delete_p;// 释放 B 自己申请的资源}protected:int*_pnewint[10];};intmain(){A*p1newA;A*p2newB;// 基类指针指向派生类对象deletep1;// 调 ~A()deletep2;// 调 ~B() 再 ~A()因为 ~A 是虚函数 → 多态return0;}5.协变了解即可是什么一种「返回值类型不同、但也能构成重写」的特殊情况基类虚函数返回基类对象的指针或引用派生类重写时返回派生类对象的指针或引用也构成重写。6.override 和 final 关键字override检查「到底有没有真的重写成功」final禁止派生类再重写某个虚函数。位置函数声明的最后面参数列表的括号后面函数体或分号的前面#includeiostreamusingnamespacestd;// override检查是否真的构成重写 // 下面故意把 Dirve 拼错正确是 Drive所以没有重写任何基类函数// 加了 override 编译器直接报错// error C3668: Benz::Drive: 包含重写说明符 override 的方法没有重写任何基类方法classCar{public:virtualvoidDirve(){}// 注意基类这里写成了 Dirve老师故意挖坑};classBenz:publicCar{public:virtualvoidDrive()override// 编译报错{coutBenz-舒适endl;}};// final禁止派生类重写 // error C3248: Car::Drive: 声明为 final 的函数无法被 Benz::Drive 重写classCar2{public:virtualvoidDrive()final{}};classBenz2:publicCar2{public:virtualvoidDrive()// 编译报错{coutBenz-舒适endl;}};intmain(){return0;}7.纯虚函数 和 抽象类纯虚函数写法虚函数后面加上“ 0”抽象类定义含有纯虚函数的类是抽象类子类继承的父类有纯虚函数并且子类没有重写该函数那么子类也是抽象类比喻纯虚函数父类给子类留下的一个必须完成的任务抽象类就像车这个东西如果不加上车牌号等参数那就并不完整不能上路classCar{public:virtualvoidDrive()0;// TODO: 定义纯虚函数在虚函数声明后写 0};classBenz:publicCar{public:virtualvoidDrive(){// TODO: 输出 Benz-舒适coutBenz-舒适endl;}};classBMW:publicCar{public:virtualvoidDrive(){// TODO: 输出 BMW-操控coutBMW-操控endl;}};intmain(){// Car car; // TODO 思考这行为什么编译报错// TODO: 用基类指针指向 Benz 和 BMW并调用 DriveCar*carnewBMW;car-Drive();return0;}多态的原理1.虚函数表指针/虚表指针**是什么**在含有虚函数的类创建的对象中会在开头包含一个指针这个指针指向一个函数指针数组的地址通过这个指针就能找到这个类对象中的所有虚函数有什么用实现多态——运行时先找虚表再根据虚表中的地址找到对应的虚函数个数可能有多个因为一般继承下来的基类部分里已有虚表指针派生类自己就不再单独生成一个继承多个类就会继承多个虚表1.1 规则基类对象的虚表存「基类所有虚函数」的地址派生类由两部分组成继承下来的基类部分 自己的成员。一般继承下来的基类部分里已有虚表指针派生类自己就不再单独生成一个派生类重写了基类的虚函数虚表中对应位置就被覆盖成派生类的函数地址派生类虚表 基类虚函数地址未被重写的 被覆盖的派生类函数地址 派生类自己新增的虚函数地址。1.2动态绑定 和 静态绑定满足多态条件时是「动态绑定」运行时到虚表找地址否则是「静态绑定」编译时直接确定地址。静态绑定动态绑定条件不满足多态条件如非虚函数、或对象直接调用指针/引用 虚函数时机编译时确定函数地址运行时到虚表查地址汇编特征call Student::BuyTicket直接地址mov eax,[edx]; call eax先取虚表再间接调用