多態

大家應該都聽過C++三大特性之一多態，那么什么多態呢？多態有什么用？通俗一點來講->
多態性可以簡單地概括為“一個接口，多種方法”，程序在運行時才決定調用的函數，它是面向對象編程 領域的核心概
念。當 多態 應用形參類型的時候，可以接受更多的類型。當多態用于返回值類型的時候， 可以返回更多類型的數據。多
態可以讓你的 代碼擁 有 更好的擴展性。

多態分兩種分別為靜態多態和動態多態：

靜態多態：靜態多態就是重載，因為是在編譯期決議確定，所以稱為靜態多態。
動態多態：動態多態就是通過繼承重寫基類的虛函數實現的多態，因為是在運行時決議確定，所以稱為動態多態。

而我們主要今天來看動態多態的問題。 比如我們來看下面的代碼，就是簡單的動態多態：

class Person { public: virtual void BuyTickets() { cout << " 買票" << endl; } protected: string _name; // 姓名 }; class Student : public Person { public: virtual void BuyTickets() { cout << " 買票-半價 " << endl; } protected: int _num; //學號 }; void Fun(Person& p) { p.BuyTickets(); } void Test() { Person p; Student s; Fun(p); Fun(s); } int main() { Test(); system("pause"); return 0; }






構成多態的四大條件: (缺一不可)
1.不在同一作用域（分別在父類和子類）
2.函數名相等/參數相等/返回值相同/（協變除外）
3.基類函數必須有virtual關鍵字
4.訪問修飾符可以不同

具體多態是如何實現的？？ 這里我們先從虛函數表這個知識點講起，每一個帶有虛函數的對象都會有 一個 虛函數表，虛
函 數表 里存的是函數指針，然后調用的時候，指針回去虛函數表里面訪問查找。對于 這個知識點我的另外一個博客很詳細
的講 解到，大 家可以先看看這個: 深刻理解多態繼承的基礎虛函數類

然后我們來了解一下重寫是什么東西?

重寫的過程




如果這塊還是不理解，你可以看我專門寫虛函數那片博客，仔細看一定會看懂的.
接下來多態的原理我們就明白了吧. 發生重寫之后，下一次父類指針指向我調用fun()函數的時候，它調用到的就是子類的
fun(）函 數，其實多態就是這么簡單，只要理解重寫就理解多態. 虛函數表是我們必須掌握的一個知識點.

通過匯編來分析多態的實現

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好了，我們繼續往下走，剛剛我們從虛函數表這方面，探究了多態的實現，現在我們再從匯編的角度 再來看多態是如何
實現的。 我們來看一段新的代碼：
class Person { public: virtual void BuyTickets() { cout << " 買票" << endl; } protected: string _name; // 姓名 }; class Student : public Person { public: virtual void BuyTickets() { cout << " 買票-半價 " << endl; } protected: int _num; //學號 }; void Fun(Person& p) { p.BuyTickets(); } void Test() { Person p; Student q; Person* ptr = &q; p.BuyTickets(); ptr->BuyTickets(); } int main() { Test(); system("pause"); return 0; }


打開我們的反匯編窗口：




這里我們看到用指向子類的父類類型指針調用BuyTickets函數和直接用對象調用匯編代碼相差巨大， 一個只有2句話，一
個那 么長， 這是因為在發生多態時當你用指針調用時，系統不知道你要用哪一個函數，因為這里 有多態現象，所以系統只
能老實的 去虛函數表 里查找，所以 才會有這么多的代碼，接下來我們來解釋一 下這些匯編，來看看系統是調用虛表的。



這里我們就關心到了那四個紅色的句子，可以看到這里一直都是想講虛函數表的地址傳給系統，然后再 傳this指針，就
可以 調用哪 個函數了。藍色的就是一個小知識~ 知道有這么個東西就好了.
虛函數是在基類中定義的，目的是不確定它的派生類的具體行為。例：
定義一個基類：class Animal//動物。它的函數為breathe()//呼吸。
再定義一個類class Fish//魚 。它的函數也為breathe()
再定義一個類class Sheep //羊。它的函數也為breathe()
為了簡化代碼，將Fish,Sheep定義成基類Animal的派生類。
然而Fish與Sheep的breathe不一樣，一個是在水中通過水來呼吸，一個是直接呼吸空氣。所以基類不能確 定該如何定義
breathe ，所 以在基類中只定義了一個virtual breathe,它是一個空的虛函數。具本的函數在 子類中分別定義。程序一般
運行時，找到 類，如果 它有基類，再找它的基類，最后運行的是基類中的函數， 這時，它在基類中找到的是virtual標識
的函數，它就會再回 到子類中找同 名函數。派生類也叫子類。基類 也叫父類。這就是虛函數的產生和類的多態性 的體現。

?一般情況下（沒有涉及virtual函數），當我們用一個指針/引用調用一個函數的時候，被調用的函數是取決于這個指針

/引用的類型。即如果這個指針/引用是基類對象的指針/引用就調用基類的方法；如果指針/引用是派生類對象的指針/引

用就調用派生類的方法，當然如果派生類中沒有此方法，就會向上到基類里面去尋找相應的方法。這些調用在編譯階段

就確定了。

??

當設計到多態性的時候，采用了虛函數和動態綁定，此時的調用就不會在編譯時候確定而是在運行時確定。不在單獨考

慮指針/引用的類型而是看指針/引用的對象的類型來判斷函數的調用，根據對象中虛指針指向的虛表中的函數的地址來

確定調用哪個函數。

現在我們來一個小練習：

#include<iostream> #include<Windows.h> using namespace std; class A { public: void foo() { printf("1\n"); } virtual void fun() { printf("2\n"); } }; class B : public A { public: void foo() { printf("3\n"); } void fun() { printf("4\n"); } }; int main(void) { A a; B b; A *p = &a; p->foo(); p->fun(); p = &b; p->foo(); p->fun(); system("pause"); return 0; }
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這道題的運行結果分別是 1 2 1 4,，現在我們來分析為什么？

首先當一個父類類型指針指向父類時，我們應該知道這里沒有多態，該怎么調用就怎么調用，所以調用了父類里面的

foo函數和fun函數。現在我們重點來看后面這個，現在B繼承了A，我們先判斷這里是否有多態現象（1.父類和子類是

否有重寫現象

2.是否有父類類型的指針指向子類），現在很明顯子類的fun函數重寫了父類的fun函數，所以現在p->fun()調用的就

是子類的fun函數，然后foo函數，根本不構成多態，所以這里指針類型是什么那個對象就按那個對象調用。總結一下

當你碰到關于繼承的問題，首先判斷它里面是否有多態現象，如果沒有那就根據指針/引用類型調用。如果有多態的

話，一定要注意根據指針/引用的指向對象判斷。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++ —面向对象之多态的实现与应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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