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C++中实现多态的方法

2023-06-26 08:10:10 深夜i -- --

C++ 多态虚函数继承重载

多态（Polymorphism）是面向对象程序设计中的一个重要概念，是指同一种操作或方法，在不同的对象上具有不同的行为表现。C++作为一门具有面向对象特性的编程语言，可以用多种方法实现多态，以下是其中的三种常见方法：

1. 虚函数

虚函数是C++中实现多态的基础，通过在基类中声明虚函数，在派生类中重写该函数，就可以实现不同对象调用同一函数但表现不同的效果。例如：


class Shape {
public:
  virtual void draw() {}
};
class Circle : public Shape {
public:
  void draw() override
    cout << "This is a circle." << endl;
  
};
class Square : public Shape {
public:
  void draw() override
    cout << "This is a square." << endl;
  
};
int main() {
  Shape* shape1 = new Circle();
  Shape* shape2 = new Square();
  shape1->draw();
  shape2->draw();
  return 0;
}

运行结果为：

This is a circle. This is a square.

2. 纯虚函数

纯虚函数是在虚函数的基础上进一步抽象，将虚函数声明为纯虚函数，即在函数声明后加上 " = 0 "，表示该函数没有实际的实现，需要在派生类中重新实现。例如：


class Animal {
public:
  virtual void move() = 0;
};
class Dog : public Animal {
public:
  void move() override
    cout << "The dog is running." << endl;
  
};
class Cat : public Animal {
public:
  void move() override
    cout << "The cat is jumping." << endl;
  
};
int main() {
  Animal* animal1 = new Dog();
  Animal* animal2 = new Cat();
  animal1->move();
  animal2->move();
  return 0;
}

运行结果为：

The dog is running. The cat is jumping.

3. 虚析构函数

当一个类中定义了虚函数，它的析构函数也应该定义为虚函数。在销毁一个对象的时候，如果该对象指向的是一个派生类对象，而该基类中的析构函数不是虚函数，那么只会调用该基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数，可能会导致内存泄漏问题。因此，为了避免这种情况，必须将基类的析构函数定义为虚函数。例如：


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

运行结果为：

Person created. Student created. Student destroyed. Person destroyed.

总之，在C++中实现多态的方法有很多，在实际的编程过程中，需要根据实际情况选择合适的方法，保证程序的高效运行。

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