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如何在C++中实现多态？

2023-07-05 12:33:54 深夜i -- --

多态 C++ 面向对象编程虚函数继承

多态是面向对象编程中的一个重要概念，指的是一个对象具有多种形态，即不同的子类可以对同一种方法进行重写，实现不同的行为。在C++中实现多态有以下几种方式：

1. 虚函数

定义一个基类，并在其中定义一个或多个虚函数，然后在派生类中对这些虚函数进行重写。在实例化派生类对象时，可以通过基类指针或引用调用这些虚函数，从而实现多态。具体实现方式如下：


class Shape {
public:
  virtual void draw() {
    std::cout << "Drawing a shape\n";
  }
};
class Square : public Shape {
public:
  void draw() override {
    std::cout << "Drawing a square\n";
  }
};
Shape* shape = new Square(); // 实例化派生类对象
shape->draw(); // 调用虚函数，输出 "Drawing a square\n"

2. 纯虚函数

纯虚函数是指在基类中定义一个没有实现的虚函数，需要在派生类中实现。使用纯虚函数可以将基类定义为抽象类，实现接口与实现代码的分离。在实例化派生类对象时，同样可以通过基类指针或引用调用这些虚函数实现多态。具体实现方式如下：


class Shape {
public:
  virtual void draw() = 0; // 定义纯虚函数
};
class Square : public Shape {
public:
  void draw() override {
    std::cout << "Drawing a square\n";
  }
};
Shape* shape = new Square(); // 实例化派生类对象
shape->draw(); // 调用虚函数，输出 "Drawing a square\n"

3. 虚析构函数

在使用多态时，如果基类指针或引用指向的对象是动态分配的，则需要在基类中定义虚析构函数，确保在释放这些对象时能够正确地调用派生类的析构函数。具体实现方式如下：


class Shape {
public:
  virtual ~Shape() {} // 定义虚析构函数
};
class Square : public Shape {
public:
  ~Square() {
    std::cout << "Deleting a square\n";
  }
};
Shape* shape = new Square(); // 实例化派生类对象
delete shape; // 释放对象，输出 "Deleting a square\n"

通过虚函数、纯虚函数和虚析构函数的使用，可以在C++中实现多态，提高代码的灵活性和可维护性。

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