多態的概念

什么是多態
? 多態就是在不同繼承關系的類對象，去調用同一函數，產生了不同的行為。

實現多態的條件

動態綁定多態（在運行時才知道函數的地址）：

調用函數的對象是指針或引用。
被調用函數必須是虛函數，并且完成了虛函數的重寫。

靜態綁定多態（在編譯時確定函數的地址）：

函數重載

多態的作用

??封裝是為了代碼模塊化，繼承是擴展已存在的代碼，他們的目的都是為了 實現代碼的復用，但是多態的目的是為了實現接口的重用，也就是多不管傳遞過來的是哪個類對象，函數都能狗狗通過這個接口調用到適應自己對象的實現方法。
??虛函數重寫：子類重寫父類的函數（協變：子類中的返回值和父類中的返回值是父子關系，并且是引用或指針）。如果只在父類中添加virtual關鍵字，子類中的重寫函數也會稱為虛函數，童謠可以構成多態，否則為重定義。

函數重載、重定義、重寫的區別：

函數的重載：在相同的作用域中，兩個函數的參數不同，函數名相同，構成函數重載。

函數重定義：子類中有父類的同名函數，繼承自父類的函數被隱藏，子類調用重寫后的。

函數的重寫：子類與父類的虛函數函數名、參數、返回值相同的函數，構成函數重寫。

虛函數和純虛函數

??虛函數就是在類的成員函數錢錢添加了virtual關鍵字。主要是為了實現多態，通過一張虛函數表來實現。它允許子類重寫來自父類的成員函數。
??純虛函數就是在基類中只對對應的虛函數進行聲明，在最后加=0，定義純虛函數的類是一個抽象類，抽象類不能被實例化，它體現的是接口繼承，子類只是繼承了這個接口的形式，不需要使用他里面的功能，要實現自己的功能。在子類中必須實現父類的純虛函數，如果不實現父類的純虛函數，這個子類也是一個抽象類，同樣不能區實例化對象。
??那么什么是抽象類呢？抽象類就是包含純虛函數的類，這個類不能被實例化，因為類定義的不完整，成員函數都沒有實現，這種類只是為了接口繼承的實現，繼承他的子類并不想去用它，子類要實現自己的功能。
??無論是虛函數還是純虛函數，都是在基類中為派生類提供編程接口，面向對象最核心的思想就是對接口編程，而不是對實現編程，在C++中，就是使用繼承和多態來事項這種思想。如果想讓基類為派生類提供缺省的處理方法，那么就將這個函數設為虛函數，如果是想讓派生類必須重寫該虛函數，就將這個函數設為純虛函數。

1、虛函數和純虛函數可以定義在同一個類中，一旦某個類包含了純虛函數，這個類就是一個抽象類。
2、虛函數可以直接被使用，但是純虛函數必須要在派生類中實現之后才可以使用，一i那位純虛函數在積累中只聲明沒有定義，所以無法直接使用。
3、虛函數和純虛函數都可以在子了中被重寫，一墮胎的形式被調用。
4、虛函數和純虛函數都是為了實現接口繼承而出現。
5、虛函數的定義：virtual + 函數純虛函數定義：virtual + 函數 + =0；
6、虛函數和純虛函數都不能設為static，因為static在編譯的時候就要被綁定，但是虛函數和純虛函數實在運行時在確定的。

虛函數表

??虛函數表是一個函數指針數組，在末尾存放的時一個空指針nullptr，在VS中存放在代碼段，在虛函數表中只存放虛函數執政，他不存放普通函數的指針，將新創建的虛函數指針存放在虛函數表末尾。
??虛標指針：存放在對象模型中，在32位機上，存放在對象模型的頭4個字節中。

單繼承中的虛表

??在單繼承中所有的虛函數都存放在虛表中，如果有被重寫的，直接將虛表中的虛函數指針換成重寫后的虛函數指針即可，如果在子類中的添加了新的虛函數，按照新的虛函數的聲明順序將其添加到虛表中。在虛表中，先添加父類的虛函數指針，再添加子類的虛函數指針。

多繼承中的虛表

#include <iostream> using namespace std; class base1 { public:virtual void func1(){cout << "base1::func1" << endl;}virtual void func2(){cout << "base1::func2" << endl;} private:int b1; }; class base2 { public:virtual void func1(){cout << "base2::func1" << endl;}virtual void func2(){cout << "base2::func2" << endl;} private:int b2; }; class derive:public base1, public base2 { public:virtual void func1(){cout << "derive::func1" << endl;}virtual void func3(){cout << "derive::func3" << endl;} private:int d1; }; typedef void(*VFPTR)(); //函數指針 void printFunc(VFPTR* vftable) {cout << "虛表地址" << vftable << endl;for (int i = 0; (*vftable) != nullptr; ++i){cout << "第" << i << "個函數地址" << *vftable << "--->";(*vftable)();//調這個函數++vftable;//指針向后走，打印下一個函數地址} }int main() {derive d;//取虛標地址的方法：//先取到d的地址，由于虛標指針存放在對象的頭四個字節中，所以要將他轉為int*類型（int* 位四個字節），這樣就可以得到頭四個字節的內容，對這個已經得到的四個字節解引用就可以得到它的值，但現在他是整型的，我們要的是函數指針，所以要將他強轉位函數指針類型的指針就可以得到虛表的地址(VFPTR*)*((int*)&b);//如果要調用虛表中的第一個函數，對他向后偏移1個單位再解引用就可以調用虛表中的第一個函數(*(((VFPTR*)*((int*)&b))+1))();//打印第二個虛標地址//方法一：//給出一個base2的指針，讓他存放d的地址，這時候就發生了一個天然的轉換，這個指針中存放的就是第二個虛表的地址base2* pd = &d;//方法二//讓第一個虛表的地址向后偏移base1的大小(VFPTR*)*((int*)((char*)&b+sizeof(base1)))return 0; }

接口繼承和實現繼承

??普通函數的繼承就是一種實現繼承，派生類繼承了基類函數，繼承的是函數的實現。
??虛函數的繼承是接口繼承，派生類繼承的是基類函數的接口，目的是為了重寫，從而達成多態，繼承的是接口。如果不是為了實現多態，不要把函數設為虛函數。

—>常見面試題<—

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++多态讲解以及常见面试题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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