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C++多态：虚函数实现

2023-07-10 08:21:52 深夜i -- --

C++ 多态虚函数实现

C++是一种强大的编程语言，支持多种特性，其中之一便是多态。C++中的多态性使得程序员可以在运行时动态地决定调用哪个函数。这是一个非常强大的特性，因为它可以使得程序更加灵活、可扩展、可维护。而在C++中，多态是通过虚函数来实现的。

首先，为了实现多态，我们需要使用一个虚函数。虚函数是一个在基类中声明的函数，而且它可以在派生类中被重写。这样，我们就可以在运行时选择调用哪个函数，从而实现多态。

假设我们有一个名为`Shape`的基类，它有一个名为`draw`的虚函数。我们还有一个名为`Rectangle`的派生类和一个名为`Circle`的另一个派生类。`Rectangle`和`Circle`类都实现了`draw`函数。


class Shape {
public:
  virtual void draw()
    cout << "Drawing Shape!" << endl;
  
};
class Rectangle: public Shape {
public:
  virtual void draw()
    cout << "Drawing Rectangle!" << endl;
  
};
class Circle: public Shape {
public:
  virtual void draw()
    cout << "Drawing Circle!" << endl;
  
};

现在，我们可以创建`Shape`类和`Rectangle`类的对象，然后调用它们的`draw`函数。因为我们使用了虚函数，运行时将会决定调用哪个函数。


int main() {
  Shape* shape = new Shape();
  shape->draw(); // Output: Drawing Shape!
  Shape* rectangle = new Rectangle();
  rectangle->draw(); // Output: Drawing Rectangle!
  Shape* circle = new Circle();
  circle->draw(); // Output: Drawing Circle!
}

正如你所看到的，即使我们将基类指针指向派生类的对象，它还是可以调用相应的函数。这就是多态，让我们可以在运行时动态地决定调用哪个函数。

在C++中，虚函数的实现是通过一个虚表来完成的。每个对象都有一个虚表，虚表中包含了该对象的虚函数指针，这些指针指向实现这些函数的地方。当我们调用虚函数时，实际上是在对象的虚表中查找并调用相应的函数。

总之，在C++中，虚函数是多态的核心。通过虚函数，我们可以实现灵活、可扩展和可维护的程序设计，这使得它成为了C++中最重要的特性之一。

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