目录
一、多态基本概念
1. 多态的分类
2. 静态多态和动态多态的区别
3. 动态多态的产生条件及使用
4. 多态的内部原理
5. 多态的优点
二、纯虚函数与抽象类
1. 相关概念与语法
2. 抽象类特点
三、虚析构函数与纯析构函数
1. 虚析构函数与纯析构函数的作用
2. 特点
3. 语法
4. 总结
5. 实例
多态是C++面向对象三大特性之一。
一、多态基本概念
1. 多态的分类
静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态动态多态：派生类和虚函数运行时会产生动态多态
2. 静态多态和动态多态的区别
静态多态的函数地址早绑定：程序编译阶段确定函数地址动态多态的函数地址晚绑定：程序运行阶段确定函数地址
3. 动态多态的产生条件及使用
产生条件：
有继承关系子类重写父类的虚函数
使用：父类的指针或引用指向子类对象
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>
class A {
public:
//构造函数
A() {
a = 100;
}
virtual void fun() { //在父类中定义虚函数
cout << "父类A的虚函数" << endl;
}
int a;
};
class B : public A {
void fun() { //在子类中重写父类的虚函数
cout << "在子类B中重写的父类虚函数fun。" << endl;
}
};
void func(A &a) {
a.fun();
}
void test() {
B b;
func(b); //将子类对象传给父类的引用
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
在子类B中重写的父类虚函数fun。
请按任意键继续. . .
4. 多态的内部原理
父类定义虚函数时生成vfptr(虚函数指针)指向vftable(虚函数表)，vfptr在类对象中占据4个字节，vftable中存储虚函数的地址：&父类名::虚函数名。子类继承父类时会继承父类的vfptr指针指向子类的vftable。若子类不对父类的虚函数进行重写，则子类的vftable与父类内容相同，存储：&父类名::虚函数名。若子类重写父类的虚函数，则子类的vftable存储的是：&子类名::虚函数名。当父类对象的引用或指针指向子类对象时，对于重写了父类的虚函数的子类，vfptr指向子类vftable，即调用子类重写的函数。此时形成多态。
5. 多态的优点
代码结构清晰代码可读性强便于代码后期维护与扩展
二、纯虚函数与抽象类
1. 相关概念与语法
纯虚函数的作用：在多态中，通常父类的虚函数的实现是毫无意义的，主要使用子类重写的内容，因此可以将虚函数改为纯虚函数。纯虚函数的语法：virtual 返回值类型 函数名(参数列表) = 0；抽象类：当类中有纯虚函数时，该类就是抽象类。
2. 抽象类特点
无法实例化对象子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>
class A {
public:
//创建纯虚函数
virtual void fun() = 0; //只要有一个纯虚函数，该类就为抽象类，无法实例化
};
class B : public A {
void fun() { //在子类中必须重写父类的纯虚函数，否则该子类也是抽象类无法实例化
cout << "在子类B中重写的父类纯虚函数fun。" << endl;
}
};
void test() {
A * b = new B; //通过父类的指针指向子类的对象
b->fun(); //调用子类B重写的函数fun
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
在子类B中重写的父类纯虚函数fun。
请按任意键继续. . .
三、虚析构函数与纯析构函数
1. 虚析构函数与纯析构函数的作用
多态使用时，若子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构函数，造成内存泄漏风险。在父类中使用虚析构函数或纯析构函数可以解决这个问题。
2. 特点
虚析构函数与纯析构函数的共性：
可以解决父类指针释放子类对象的问题都需要有具体的函数实现
虚析构函数与纯析构函数的区别：
不具有纯虚函数成员，仅有虚析构函数，该类不是抽象类具有纯虚析构函数的类时抽象类
3. 语法
虚析构函数语法：virtual ~类名(){};纯虚析构函数语法：virtual ~类名() = 0; 并在类外给出其具体实现：类名::~类名(){具体实现代码};
4. 总结
虚析构函数与纯析构函数是用来解决通过父类指针释放子类对象若子类中没有属性开辟在堆区，可以不使用虚析构函数或纯析构函数拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
5. 实例
不使用虚析构函数与纯析构函数，此时子类的析构函数不会被调用，在子类中有属性开辟到堆区时会出现内存泄漏
#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:
//构造函数
A() {
cout << "父类A的构造函数" << endl;
}
//析构函数
~A() {
cout << "父类A的析构函数" << endl;
}
//纯虚函数
virtual void fun() = 0;
};
class B : public A {
public:
//构造函数
B() {
cout << "子类B的构造函数" << endl;
}
//析构函数
~B() {
if (p != NULL) {
cout << "子类B析构函数" << endl;
delete p;
p = NULL;
}
}
//重写父类的纯虚函数
void fun() {
p = new int(5);
cout << *p << endl;
}
int * p;
};
void test() {
A * A1 = new B;
A1->fun();
delete A1;
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
父类A的构造函数
子类B的构造函数
5
父类A的析构函数
请按任意键继续. . .
父类使用虚构造函数，此时会调用子类的析构函数，能够避免子类中堆区数据释放不彻底的问题
#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:
//构造函数
A() {
cout << "父类A的构造函数" << endl;
}
//虚析构函数
virtual ~A() {
cout << "父类A的析构函数" << endl;
}
//纯虚函数
virtual void fun() = 0;
};
class B : public A {
public:
//构造函数
B() {
cout << "子类B的构造函数" << endl;
}
//析构函数
~B() {
if (p != NULL) {
cout << "子类B析构函数" << endl;
delete p;
p = NULL;
}
}
//重写父类的纯虚函数
void fun() {
p = new int(5);
cout << *p << endl;
}
int * p;
};
void test() {
A * A1 = new B;
A1->fun();
delete A1;
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
父类A的构造函数
子类B的构造函数
5
子类B析构函数
父类A的析构函数
请按任意键继续. . .
父类使用纯虚析构函数，此时也会调用子类的析构函数，进而避免子类中堆区数据释放不彻底的问题。但要注意需要在类外给出纯虚析构函数的具体实现。
#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:
//构造函数
A() {
cout << "父类A的构造函数" << endl;
}
//纯虚析构函数
virtual ~A() = 0;
//纯虚函数
virtual void fun() = 0;
};
//类外给出纯虚析构函数的实现
A::~A() {
cout << "父类A的析构函数" << endl;
}
class B : public A {
public:
//构造函数
B() {
cout << "子类B的构造函数" << endl;
}
//析构函数
~B() {
if (p != NULL) {
cout << "子类B析构函数" << endl;
delete p;
p = NULL;
}
}
//重写父类的纯虚函数
void fun() {
p = new int(5);
cout << *p << endl;
}
int * p;
};
void test() {
A * A1 = new B;
A1->fun();
delete A1;
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
父类A的构造函数
子类B的构造函数
5
子类B析构函数
父类A的析构函数
请按任意键继续. . .
