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C++多态的工作原理

2023-06-26 19:49:00 深夜i 10 0

C++ 多态虚函数基类派生类

C++是一种强大的编程语言，它对多态性的支持是一个重要的特性。多态意味着一个对象可以作为多个类型中的任意一个类型来使用，这是C++的面向对象编程模型中的重要特性之一。

在C++中，多态性是通过虚函数来实现的。虚函数是一种函数，它可以被派生类重写，并且可以使用基类指针或引用来调用。这使得对象能够自动确定在运行时使用哪个函数。

当一个基类指针或引用被分配一个派生类的对象时，C++会根据运行时对象的类型来选择相应的虚函数。这就是多态的核心原理。

让我们看一个简单的例子，其中基类Animal包含一个虚函数speak()，派生类Dog和Cat重写了speak()函数：

#include <iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
  virtual void speak()
    cout << "Animal speak" << endl;
  
};
class Dog : public Animal {
public:
  void speak()
    cout << "Dog bark" << endl;
  
};
class Cat : public Animal {
public:
  void speak()
    cout << "Cat meow" << endl;
  
};
int main() {
  Animal* ptr;
  Dog dog;
  Cat cat;
  ptr = &dog;
  ptr->speak();
  ptr = &cat;
  ptr->speak();
  return 0;
}

运行程序后，它将输出以下内容：

Dog bark Cat meow

这是因为在运行时，程序将使用指向Dog、Cat实例的基类指针来调用对应的方法。由于speak()是虚函数，所以程序将在运行时动态确定使用哪一个版本的speak()函数。

这就是C++多态的工作原理。它可以在编译时不知道对象的确切类型，但在运行时可以根据对象的实际类型调用正确的方法。

总之，多态性是C++中面向对象编程的重要特征之一，它通过虚函数机制实现。多态特性使得C++代码更易于扩展和维护，并能够更好地支持模块化和抽象化的编程风格。

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