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C++ 重写函数——进一步掌握多态特性

2023-07-14 13:47:39 深夜i -- --

C++ 重写函数多态特性掌握进一步

C++ 作为一种面向对象的编程语言，拥有多态、封装和继承等丰富的特性。其中多态是面向对象编程的精髓之一，其可以让程序在运行时动态地选择哪个函数去调用。一个函数可以有多个实现，这些不同的实现都有相同的名称，但是其输入和输出以及实现方法可以不同。这就是函数重写（Override）的概念。

重写函数可以让子类重写父类的函数，以实现多态特性。在 C++ 中，我们使用虚函数（Virtual Function）来实现函数的重写。定义一个函数为虚函数的方式是在父类函数前添加 virtual 关键字。重写父类函数的方式是在子类定义中重新声明该虚函数。当调用被重写的函数时，程序就会在运行时判断该函数属于哪一个类，并且调用正确的版本。

在实现重写函数时，我们需要注意几个关键点。首先，子类重写时必须保持函数原始的返回类型、函数名、参数列表以及访问控制修饰符不变，否则程序会编译失败。其次，子类重写的函数必须与父类的虚函数名称相同。最后，子类的函数必须是虚函数，即必须在函数声明中添加 virtual 关键字。只有这样，当子类的对象调用该函数时，程序才会动态地选择调用正确的版本。

下面是一个简单的例子：


#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
  protected:
   int width, height;
  public:
   virtual int area()
     cout << "Parent class area :" << endl;
     return 0;
   
};
class Rectangle: public Shape {
  public:
   int area () {
     cout << "Rectangle class area :" << endl;
     return (width * height);
   }
};
class Triangle: public Shape {
  public:
   int area () {
     cout << "Triangle class area :" << endl;
     return (width * height / 2);
   }
};
int main() {
  Shape *shape;
  Rectangle rec;
  Triangle tri;
  shape = &rec;
  shape->area();
  shape = &tri;
  shape->area();
 
  return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个 Shape 类和两个子类 Rectangle 和 Triangle。在 Shape 类中，我们使用 virtual 关键字定义了一个名为 area() 的虚函数。在 Rectangle 和 Triangle 类中，它们重写了 area() 函数，并使用不同的计算方式计算面积。在程序中，我们创建了一个指向 Shape 对象的指针 shape，并将其分别指向 Rectangle 和 Triangle 对象。当我们调用 shape->area() 时，程序会动态地选择调用正确的版本。

总之，函数重写是 C++ 中多态特性的一种体现。通过使用虚函数和重写函数，我们可以让程序更加灵活和可扩展。在实践中，我们通常将父类定义为抽象类，这样可以防止其被实例化，并且强制子类去重写其虚函数。通过掌握重写函数的技巧，我们可以更好地利用 C++ 的面向对象特性，提高代码的重用性和可维护性。

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