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  C++ 多态性

  • 多态性

    多态性一词意味着具有多种形式。通常，当存在类的层次结构并且它们通过继承关联时，就会发生多态。C++多态性意味着对成员函数的调用将导致执行不同的函数，具体取决于调用该函数的对象的类型。
    考虑以下示例，其中其他两个类派生了基类- 
    
#include <iostream>
using namespace std;
 
class Shape {
   protected:
      int width, height;
      
   public:
      Shape( int a = 0, int b = 0){
         width = a;
         height = b;
      }
      int area() {
         cout << "Parent class area :" << endl;
         return 0;
      }
};
class Rectangle: public Shape {
   public:
      Rectangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
      
      int area () { 
         cout << "Rectangle class area :" << endl;
         return (width * height); 
      }
};

class Triangle: public Shape {
   public:
      Triangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
      
      int area () { 
         cout << "Triangle class area :" << endl;
         return (width * height / 2); 
      }
};

// Main function for the program
int main() {
   Shape *shape;
   Rectangle rec(10,7);
   Triangle  tri(10,5);

   // store the address of Rectangle
   shape = &rec;
   
   // call rectangle area.
   shape->area();

   // store the address of Triangle
   shape = &tri;
   
   // call triangle area.
   shape->area();
   
   return 0;
}
    尝试一下
    编译并执行上述代码后，将产生以下结果- 
    
Parent class area :
Parent class area :
    输出错误的原因是，编译器一次将函数area()的调用设置为基类中定义的版本。这称为函数调用的静态解析或静态链接 - 函数调用在程序执行之前是固定的。有时也称为早期绑定，因为area()函数是在程序编译期间设置的。但是现在，让我们在程序中进行一些修改，并在Shape类的area()声明之前加上关键字virtual，使它看起来像这样- 
    
class Shape {
   protected:
      int width, height;
      
   public:
      Shape( int a = 0, int b = 0) {
         width = a;
         height = b;
      }
      virtual int area() {
         cout << "Parent class area :" << endl;
         return 0;
      }
};
    稍作修改后，编译并执行前面的示例代码时，它将产生以下结果- 
    
Rectangle class area
Triangle class area
    这次，编译器将查看指针的内容而不是指针的类型。因此，由于tri和rec类的对象的地址以*shape存储，因此将调用相应的area()函数。如您所见，每个子类都有一个单独的函数area()实现。这就是通常使用多态的方式。您具有具有相同名称，甚至相同参数的函数但具有不同实现的不同类。

  • 虚拟函数

    虚拟函数是基类中使用关键字virtual声明的函数。在基类中定义一个虚函数，在派生类中定义另一个版本，向编译器发出信号，表示我们不希望该函数有静态链接。我们真正想要的是在程序中任何给定的点上调用的函数的选择，以基于它被调用的对象的类型。这种操作称为动态链接0或延迟绑定。

  • 纯虚函数

    您可能希望在基类中包含一个虚函数，以便可以在派生类中对其进行重新定义以适合该类的对象，但是您无法在基类中为该函数提供有意义的定义。我们可以将基类中的虚函数area()更改为以下内容- 
    
class Shape {
   protected:
      int width, height;

   public:
      Shape(int a = 0, int b = 0) {
         width = a;
         height = b;
      }
      
      // pure virtual function
      virtual int area() = 0;
};
    = 0告诉编译器该函数没有主体，并且上面的虚函数将称为纯虚函数。
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