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C++运行时多态的核心技术有哪些？

2023-07-01 06:26:58 深夜i -- --

C++ 运行时多态核心技术

C++的运行时多态是指在程序运行时可以根据具体对象的类型来调用对应的方法。实现多态的核心技术主要有虚函数和动态绑定。

1. 虚函数

虚函数是在基类中声明，其子类可以继承并重新定义，当父类指针或引用指向子类对象并执行虚函数时，系统会自动根据指针或引用所指向的实际对象类型来调用对应的方法。虚函数的定义格式如下：


virtual 返回类型 函数名 (参数列表) = 0;

其中 `virtual` 关键字表示该函数是虚函数，`= 0` 表示该函数是纯虚函数，必须在子类中重写该函数。

2. 动态绑定

动态绑定是指在程序运行时根据对象的类型来进行函数调用。通常，在使用虚函数时，系统会根据指针或引用所指的具体对象类型来决定调用哪个方法，这个过程就叫做动态绑定。

例如：


class Animal {
public:
  virtual void speak() {}
};
class Cat : public Animal {
public:
  void speak()
    std::cout << "Meow!" << std::endl;
  
};
class Dog : public Animal {
public:
  void speak()
    std::cout << "Woof!" << std::endl;
  
};
int main() {
  Animal* animal;
  Cat cat;
  Dog dog;
  
  animal = &cat;
  animal->speak();  // 输出 Meow!
  
  animal = &dog;
  animal->speak();  // 输出 Woof!
  
  return 0;
}

在上面的例子中，Animal 是基类，Cat 和 Dog 是子类，它们都重写了虚函数 `speak()`。在 `main()` 函数中，我们通过 `Animal*` 类型的指针来调用 `speak()` 函数，系统会自动根据指针所指向的实际类型来调用相应的方法，从而实现了动态绑定和多态。

综上所述，C++的运行时多态是通过虚函数和动态绑定来实现的。虚函数机制提供了一种运行时多态的实现方式，动态绑定则是实现多态的关键。只有掌握了虚函数和动态绑定这两个核心技术，才能写出具有良好的可扩展性和可维护性的高质量代码。

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