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C++多态知识点梳理

news 来源：原创 2025/9/4 1:44:41

多态

多态的概念：

多态就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。

比如构成多态的俩个父子类，我们调用同一个函数，可能会产生不同的行为，比如普通人买票全价，学生买票半价或者打八折。

class Person
{
public:virtual void BuyTicke() { cout << "买票-全价" << endl;}
};
class Student:public Person
{
public:virtual void BuyTicke(){cout << "买票-半价" << endl;}
};
void Func(Person& p)
{p.BuyTicke();
}
void Func(Person* p)
{p->BuyTicke();
}int main()
{Person p;Person* ps = &p;Func(ps);Student s;Func(&s);return 0;
}

我们可以发现这个代码的神奇之处，按照我们之前的理解，这个代码p.BuyTicke();/p->BuyTicke();都是按照类型调用的。会调用Person类的函数。
在这里插入图片描述
这个就是多态的魅力，通过传入对象的不同，可以实现不同的行为。

多态的定义及实现

多态的构成条件

首先构成多态的要满足俩种条件：
1 被调用的函数必须是虚函数，且必须派生类的虚函数进行重写
2 必须是父类的指针或者引用；

什么是虚函数呢？
就是在普通的成员函数前面加上virtual关键字，就会变成虚函数（注意一定是成员函数）。普通函数是不行的。
虚函数的重写：虚函数的重写(覆盖)：派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。

虚函数重写的俩个例外：

派生类被调用的虚函数可以不加virtual

class Person
{
public:
virtual void BuyTicke()
{
cout << “买票-全价” << endl;
}
};
class Student:public Person
{
public:
void BuyTicke()
{
cout << “买票-半价” << endl;

};

2 派生类重写基类虚函数时，与基类虚函数返回值类型不同。即基类虚函数返回基类对象的指
针或者引用，派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用时，称为协变

class Person
{
public:virtual Person& BuyTicke(){cout << "买票-全价" << endl;return *this;}};
class Student :public Person
{
public:Student& BuyTicke(){cout << "买票-半价" << endl;return *this;}
};int main()
{return 0;
}

面试常考题

析构函数是虚函数吗？为什么呢？

首先析构函数前面加上virtual关键字满足三同，因为它的名字被编译器给默认生成destory(),因此析构函数是虚函数。为什么它要变成虚函数呢？

class Person
{
public:~Person(){cout << "~Person()" << endl;}
};class Student:public Person
{
public:~Student(){cout << "~Student()" << endl;}
};
int main()
{Person p;Student st;return 0;
}

这边我们看不构成虚函数也是没问题的。

在这里插入图片描述

但是我们改一下代码，然后再看一下这种情况。

class Person
{
public:~Person(){cout << "~Person()" << endl;}
};class Student:public Person
{
public:~Student(){cout << "~Student()" << endl;delete st;}string* st = new string;};int main()
{Person* p = new Student;delete p;return 0;
}

在这里插入图片描述
这边就发生了内存泄漏的问题，原因是因为这个delete p;只调用了p->destory()+operator delete()释放空间，这个p是Person类型，普通对象调用看对象的类型，但是如何解决这个问题呢？让他变成多态不就行了吗？让他看指向的对象就调用哪个对象的析构函数。

class Person
{
public:virtual ~Person(){cout << "~Person()" << endl;}
};class Student:public Person
{
public:virtual~Student(){cout << "~Student()" << endl;delete st;}string* st = new string;};int main()
{Person* p = new Student;delete p;return 0;
}

在这里插入图片描述

final 和override关键字

final让派生类不能重写虚函数；

class A
{
public:virtual void Func()final{}
};
class B:public A
{
public:virtual void Func(){}
};int main()
{return 0;
}

override检查派生类的虚函数是否构成重写

class A
{
public:virtual void Func(){}
};
class B:public A
{
public:virtual void Func()override{}
};int main()
{return 0;
}

5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比

重载：在一个作用域函数名相同，参数类型不同；
覆盖（重写）：虚函数+三同；
隐藏：基类和派生类中只要命名相同就会构成隐藏；

在这里插入图片描述

多态

多态的概念：

多态的定义及实现

面试常考题

final 和override关键字

5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比

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