探究C++的多态性- 技术经验 -卓越飞翔博客

C++是一门支持面向对象编程的语言，而面向对象编程的一大特点就是多态性。多态是指不同对象在进行相同操作时所产生的不同行为。在C++中，通过函数的重载和虚函数的使用实现多态性。下面将探究C++的多态性，帮助读者更好地掌握此概念。

1.函数的重载

函数的重载是指在同一作用域中定义了多个同名函数，但它们的参数类型、参数个数或返回值类型不同。这样当调用该函数时，根据传递的参数不同，编译器会自动选择调用对应的函数。例如：

void print(int a){
    cout<<"int: "<<a<<endl;
}

void print(double b){
    cout<<"double: "<<b<<endl;
}

int main(){
    print(10); //调用print(int a)函数
    print(3.14); //调用print(double b)函数
    return 0;
}

函数print被重载，分别针对int型和double型参数进行了定义。在main函数中调用print函数时，编译器根据传递的参数类型选择相应函数进行调用。这就是函数的重载实现多态性的例子。

2.虚函数

虚函数是定义在父类中的函数，子类可以对其进行重写。在基类中将函数定义为virtual类型，子类继承该函数时也需要将其定义为虚函数，函数名和参数必须完全一致。在运行时，根据实际运行的对象类型来动态绑定虚函数实现多态性。例如：

class Shape{
public:
    virtual void area(){ //定义虚函数area
        cout<<"This is a shape"<<endl;
    }
};

class Circle:public Shape{
public:
    void area(){//重写虚函数area
        cout<<"This is a circle"<<endl;
    }
};

class Rectangle:public Shape{
public:
    void area(){//重写虚函数area
        cout<<"This is a rectangle"<<endl;
    }
};

int main(){
    Shape *shape;
    Circle circle;
    Rectangle rectangle;
    shape = &circle;
    shape->area();//调用circle类中的虚函数area
    shape = &rectangle;
    shape->area();//调用rectangle类中的虚函数area
    return 0;
}

在上述代码中，定义了一个Shape类，其中含有虚函数area。Circle和Rectangle两个类继承了Shape类，并对其中的虚函数area进行了重写。在main函数中，定义了一个指向Shape类型的指针，分别将其赋值为Circle对象和Rectangle对象的地址，并分别调用area函数。由于area函数是虚函数，根据实际运行的对象类型来动态绑定，因此输出的结果分别为“This is a circle”和“This is a rectangle”。这就是虚函数实现多态性的例子。

3.纯虚函数

纯虚函数是指虚函数的函数体为空，子类必须重写该函数以继承该类。当基类中存在纯虚函数时，该类称为抽象类。例如：

class Shape{
public:
    virtual void area() = 0;//定义纯虚函数area
};

class Circle:public Shape{
public:
    void area(){
        cout<<"This is a circle"<<endl;
    }
};

class Rectangle:public Shape{
public:
    void area(){
        cout<<"This is a rectangle"<<endl;
    }
};

int main(){
    Shape *shape;
    Circle circle;
    Rectangle rectangle;
    shape = &circle;
    shape->area();//调用circle类中的虚函数area
    shape = &rectangle;
    shape->area();//调用rectangle类中的虚函数area
    return 0;
}

在上述代码中，Shape类中定义了纯虚函数area，Circle和Rectangle两个类必须继承该函数以继承Shape类，否则会编译报错。在main函数中，通过将指针指向Circle和Rectangle对象实现多态性。

总结：

可以看出，C++中实现多态性有很多种方法，其中函数的重载和虚函数是最常用的两种方式。通过实现多态性，可以大大提高代码的灵活性和复用性，也更易读懂和维护代码。在实际编程中，应侧重于理解多态性的本质和用途，掌握多态性的使用方法和技巧，以此加强自己的编程能力。

相关推荐