文章目錄

• • 1 C++中多態的概念和意義
  • • 1.1 函數重寫回顧
    • 1.2 多態的概念
    • 1.3 多態的意義
    • 1.4 靜態聯編和動態聯編
  • 2 特殊的虛函數
  • • 2.1 構造函數能成為虛函數嗎
    • 2.2 析構函數能成為虛函數嗎
  • 3 構造函數和析構函數中的多態

1 C++中多態的概念和意義

1.1 函數重寫回顧

對于函數重寫：

• 父類被重寫的函數依然會繼承給子類。
• 子類中重寫的函數將覆蓋父類中的函數。
• 通過作用域分辨符（::）可以訪問到父類中的函數。
  

1.2 多態的概念

面向對象中期望的行為：

• 根據實際的對象類型判斷如何調用重寫函數。
• 父類指針（引用）指向：
  • 父類對象則調用父類中定義的函數。
  • 子類對象則調用子類中定義的重寫函數。

面向對象中多態的概念：

• 過呢據實際的對象類型決定函數調用的具體目標。
• 同樣的調用語句在實際運行時有多種不同的表現形態。

C++語言直接支持多態的概念：

• 通過virtua關鍵字對多態進行支持。
• 被virtual聲明的函數被重寫后具有多態特性。
• 被virtual聲明的函數叫做虛函數。

多態示例：

#include <iostream> #include <string>using namespace std;class Parent { public:virtual void print(){cout << "I'm Parent." << endl;} };class Child : public Parent { public:void print(){cout << "I'm Child." << endl;} };void how_to_print(Parent* p) {p->print(); // 展現多態的行為 }int main() {Parent p;Child c;how_to_print(&p); // Expected to print: I'm Parent.how_to_print(&c); // Expected to print: I'm Child.return 0; }

1.3 多態的意義

多態的意義：

• 在程序運行過程中展現出動態的特性。
• 函數重寫必須多態實現，否則沒有意義。
• 多態是面向對象組件化程序設計的基礎特性。

1.4 靜態聯編和動態聯編

靜態聯編：

• 在程序的編譯期間就能確定具體的函數調用，如：函數重載。

動態聯編：

• 在程序實際運行后才能確定具體的函數調用，如：函數重寫。

動態聯編與靜態聯編：

#include <iostream> #include <string>using namespace std;class Parent { public:virtual void func(){cout << "void func()" << endl;}virtual void func(int i){cout << "void func(int i) : " << i << endl;}virtual void func(int i, int j){cout << "void func(int i, int j) : " << "(" << i << ", " << j << ")" << endl;} };class Child : public Parent { public:void func(int i, int j){cout << "void func(int i, int j) : " << i + j << endl;}void func(int i, int j, int k){cout << "void func(int i, int j, int k) : " << i + j + k << endl;} };void run(Parent* p) {p->func(1, 2); // 展現多態的特性// 動態聯編 }int main() {Parent p;p.func(); // 靜態聯編p.func(1); // 靜態聯編p.func(1, 2); // 靜態聯編cout << endl;Child c;c.func(1, 2); // 靜態聯編cout << endl;run(&p);run(&c);return 0; }

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2 特殊的虛函數

2.1 構造函數能成為虛函數嗎

構造函數不可能成為虛函數：

• 在構造函數結束后，虛函數表指針才會被正確的初始化。

2.2 析構函數能成為虛函數嗎

析構函數可以成為虛函數：

• 建議在設計類時將析構函數聲明為虛函數（發生賦值兼容時，可以正確的調用析構函數，防止內存泄漏的發生）。

#include <iostream> #include <string>using namespace std;class Base { public:Base(){cout << "Base()" << endl;func();}virtual void func() {cout << "Base::func()" << endl;}virtual ~Base(){func();cout << "~Base()" << endl;} };class Derived : public Base { public:Derived(){cout << "Derived()" << endl;func();}virtual void func(){cout << "Derived::func()" << endl;}~Derived(){func();cout << "~Derived()" << endl;} };int main() {Base* p = new Derived();// ...delete p;return 0; }

輸出結果：

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3 構造函數和析構函數中的多態

析構函數中是否可以發生多態？
析構函數中是否可以發生多態？

構造函數中不可能發生多態行為：

• 在構造函數執行時，虛函數表指針未被正確初始化。

析構函數中不可能發生多態行為：

• 在析構函數執行時，虛函數表指針已經被銷毀。

構造函數和析構函數中不能發生多態行為，只能調用當前類中定義的函數版本！

示例程序見2.2中的示例程序。

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參考資料：

C++深度解析教程

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++中多态的概念和意义的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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