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C++多态的机制详解

2023-06-30 14:32:48 深夜i -- --

C++ 多态机制静态多态动态多态

在C++编程语言中，多态（polymorphism）是一种非常重要的机制，它可以通过基类指针或引用在运行时调用不同的派生类实现多种行为。在本文中，我们将探讨C++多态机制的详细内容。

C++多态的实现方法主要有两种：重载（overloading）和虚函数（virtual function）。在重载中，同一个函数名可以有多个不同的实现，根据传入参数的类型或个数自动调用相应的实现。而在虚函数中，基类中的函数可以被派生类重写（override），并通过基类指针或引用在运行时调用不同的重写函数。

让我们来看一个例子，假设我们有一个图形类Shape和两个派生类Circle和Rectangle，它们都有一个名为draw的函数：


class Shape {
public:
  virtual void draw();
};
class Circle : public Shape {
public:
  void draw();
};
class Rectangle : public Shape {
public:
  void draw();
};

在这里，Shape类中的draw函数被声明为virtual，这意味着它可以被派生类重写。Circle和Rectangle类都继承了Shape类，并且重写了draw函数来绘制圆形和矩形。现在我们可以创建一个Shape指针，指向Circle或Rectangle对象，并在运行时调用相应的draw函数：


Shape* shape;
shape = new Circle();
shape->draw(); // 调用Circle类的draw函数
shape = new Rectangle();
shape->draw(); // 调用Rectangle类的draw函数

这里有一些需要注意的地方。首先，我们使用new操作符创建了Circle和Rectangle对象，并将它们赋值给Shape指针。由于多态是通过指针或引用来实现的，因此必须使用基类指针来引用派生类对象。其次，在基类中，强制使用virtual关键字声明虚函数，这样在调用时可以动态绑定函数（即在运行时根据实际对象类型来确定调用哪个函数）。最后，如果一个派生类没有重写基类中的虚函数，它将自动继承基类中的实现。

总之，C++多态机制是一个非常强大的特性，可以通过基类指针或引用在运行时调用不同的派生类函数。掌握这个机制对于提高C++编程能力非常重要，它可以让我们写出更加灵活和可维护的代码。

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