C++基础:什么是C++的多态性

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  多态性可以简单地概括为“一个接口,多种方法”,程序在运行时才决定调用的函数,它是面向对象编程领域的核心概念。多态(polymorphisn),字面意思多种形状。

  C++多态性是通过虚函数来实现的,虚函数允许子类重新定义成员函数,而子类重新定义父类的做法称为覆盖(override),或者称为重写。(这里我觉得要补充,重写的话可以有两种,直接重写成员函数和重写虚函数,只有重写了虚函数的才能算作是体现了C++多态性)而重载则是允许有多个同名的函数,而这些函数的参数列表不同,允许参数个数不同,参数类型不同,或者两者都不同。编译器会根据这些函数的不同列表,将同名的函数的名称做修饰,从而生成一些不同名称的预处理函数,来实现同名函数调用时的重载问题。但这并没有体现多态性。

  多态与非多态的实质区别就是函数地址是早绑定还是晚绑定。如果函数的调用,在编译器编译期间就可以确定函数的调用地址,并生产代码,是静态的,就是说地址是早绑定的。而如果函数调用的地址不能在编译器期间确定,需要在运行时才确定,这就属于晚绑定。

  那么多态的作用是什么呢,封装可以使得代码模块化,继承可以扩展已存在的代码,他们的目的都是为了代码重用。而多态的目的则是为了接口重用。也就是说,不论传递过来的究竟是那个类的对象,函数都能够通过同一个接口调用到适应各自对象的实现方法。

  最常见的用法就是声明基类的指针,利用该指针指向任意一个子类对象,调用相应的虚函数,可以根据指向的子类的不同而实现不同的方法。如果没有使用虚函数的话,即没有利用C++多态性,则利用基类指针调用相应的函数的时候,将总被限制在基类函数本身,而无法调用到子类中被重写过的函数。因为没有多态性,函数调用的地址将是一定的,而固定的地址将始终调用到同一个函数,这就无法实现一个接口,多种方法的目的了。

  一、定义

  纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它在基类中没有定义,但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”

  virtual void funtion()=0

  二、引入原因

  1、为了方便使用多态特性,我们常常需要在基类中定义虚拟函数。

  2、在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。

  为了解决上述问题,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数(方法:virtual ReturnType Function()=0;),则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类,它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。

  三、相似概念

  1、多态性

  指相同对象收到不同消息或不同对象收到相同消息时产生不同的实现动作。C++支持两种多态性:编译时多态性,运行时多态性。

  a、编译时多态性:通过重载函数实现

  b、运行时多态性:通过虚函数实现。

  2、虚函数

  虚函数是在基类中被声明为virtual,并在派生类中重新定义的成员函数,可实现成员函数的动态覆盖(Override)

  3、抽象类

  包含纯虚函数的类称为抽象类。由于抽象类包含了没有定义的纯虚函数,所以不能定义抽象类的对象。

  虚析构函数的特点(动态绑定)

  Base*p=new Derived();

  delete p;

  删除Base类型的指针时,会调用析构函数,如果Base类型的析构函数的虚函数,则会按照虚函数的动态绑定,先调用Derived的析构函数,然后调用Base的析构函数。

  以这样的方式会调用多次析构函数。

  C++类成员和数据成员初始化总结

  C++为类中提供类成员的初始化列表

  类对象的构造顺序是这样的:

  1.分配内存,调用构造函数时,隐式/显示的初始化各数据成员

  2.进入构造函数后在构造函数中执行一般计算

  1.类里面的任何成员变量在定义时是不能初始化的。

  2.一般的数据成员可以在构造函数中初始化。

  3.const数据成员必须在构造函数的初始化列表中初始化。

  4.static要在类的定义外面初始化。

  5.数组成员是不能在初始化列表里初始化的。

  6.不能给数组指定明显的初始化。

  这6条一起,说明了一个问题:C++里面是不能定义常量数组的!

  C++类的初始化:

  1.初始化列表:CSomeClass::CSomeClass() : x(0), y(1){}

  2.类外初始化:int CSomeClass::myVar=3;

  3.const常量定义必须初始化,C++类里面使用初始化列表;

  4.C++类不能定义常量数组。

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