C++多态 - 技术栈

多态

多态是C++面向对象三大特性之一。

多态分为两类：

静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

静态多态的函数地址早绑定------编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定------运行阶段确定函数地址

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
	//虚函数
	virtual void speak() {
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
};

class Cat : public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "小猫在喵喵" << endl;
	}
};

class Dog : public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "小狗在汪汪" << endl;
	}
};

//地址早绑定，在编译阶段确定函数地址
void doSpeak(Animal& animal) {
	animal.speak();
}

int main() {
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
	return 0;
}

动态多态满足条件：

有继承关系
子类重写父类的虚函数

重写：函数返回值类型函数名称参数列表完全相同

动态多态使用：
父类的指针或引用，指向子类的对象。

当子类重写父类的虚函数时

子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址

多态优点

代码组织结构清晰
可读性强
利于前期和后期的扩展以及维护

开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭。

纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容。

因此可以将虚函数改为纯虚函数。

纯虚函数语法：

cpp 复制代码

virtual 返回值类型 函数名(参数列表) = 0;

当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类。
抽象类无法实例化对象
子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类。

由于传入的对象不同，一个接口有多种形态

虚析构和纯虚析构

多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码。

纯虚析构需要声明也需要实现

有了纯虚析构之后，这个类也属于抽象类，无法实例化对象

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
	virtual void speak() = 0;
	Animal() {
		cout << "Animal构造函数调用" << endl;
	}
	//利用虚析构可以解决，父类指针释放子类对象时不干净的问题
	/*virtual ~Animal() {
		cout << "Animal虚析构函数调用" << endl;
	}*/
	virtual ~Animal() = 0;
};

Animal::~Animal() {
	cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
}

class Cat : public Animal {
public:
	Cat(string name) {
		cout << "Cat构造函数调用" << endl;
		m_Name = new string(name);
	}
	virtual void speak() {
		cout << *m_Name << "小猫喵喵" << endl;
	}
	~Cat() {
		if (m_Name != NULL) {
			delete m_Name;
			m_Name = NULL;
			cout << "Cat析构函数调用" << endl;
		}
	}
	string *m_Name;
};


int main() {
	Animal* animal = new Cat("Tom");
	animal->speak();
	//父类指针在析构时候，不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，会产生内存泄漏
	delete animal;
	return 0;
}

虚析构或纯虚析构都是用来解决通过父类指针释放子类对象的问题。

如果子类没有堆区数据，可以不写虚析构或纯虚析构。

拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类