文章目錄

• 一、多態(tài)是什么？
• 二、使用步驟
• • 2.1. 靜態(tài)多態(tài)
  • • 2.1.1 函數(shù)重載
    • 2.1.2 模板
  • 2.2.動態(tài)多態(tài)
  • • 2.2.1 示例
    • 2.2.2 原理分析
• 總結

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一、多態(tài)是什么？

多態(tài)是面向對象的語言中都必須掌握的特性，其概念簡單講就是對同一種特性的方法有不同的實現(xiàn)功能，例如玩手機這個方法，有人玩抖音，有人玩LOL等等種不同的應用形式。
多態(tài)可以按照綁定分為靜態(tài)多態(tài)和動態(tài)多態(tài)。
綁定是指函數(shù)體與函數(shù)調用完成關聯(lián)的過程。
靜態(tài)多態(tài)是指在程序編譯期間就完成，一般通過函數(shù)重載和模板來完成，會根據(jù)函數(shù)實參的類型或個數(shù)來選擇那個函數(shù)來實現(xiàn)。
動態(tài)多態(tài)是指在程序編譯后完成的聯(lián)編，通過虛方法的形式完成，根據(jù)引用對象的實際類型調用相應的方法。其原理就是用父類的虛函數(shù)指針去調用子類中被重寫的方法。

二、使用步驟

2.1. 靜態(tài)多態(tài)

2.1.1 函數(shù)重載

下面為構造函數(shù)重載示例：

class Cat { public:Cat(){cout << "喵是無參構造函數(shù)" << endl;}Cat(string name){Name = name;cout << "喵是有參構造函數(shù)" << endl;}//用于拷貝c的屬性值，用常量引用的方式進行Cat(const Cat &c){Name = c.Name;cout<< "喵是拷貝構造函數(shù)" << endl;}~Cat(){cout << "喵是析構函數(shù)" << endl;}string Name;//咪咪名字 };void FindName() {//括號法Cat cat1;//用默認構造函數(shù)時，不能加括號，否則編譯器會當作函數(shù)聲明。Cat cat2(cat1);//拷貝構造函數(shù)調用Cat cat3("小300");//有參構造函數(shù)調用。Cat cat4(cat3);//拷貝構造函數(shù)調用cout << "第一個貓的名字是：" << cat1.Name << endl;cout << "第二個貓的名字是：" << cat2.Name << endl;cout << "第三個貓的名字是：" << cat3.Name << endl;cout << "第四個貓的名字是：" << cat4.Name << endl; }

2.1.2 模板

模板在C++中分為類模板和函數(shù)模板，用template修飾，和泛型的概念很相似。

類模板是通過建立一個通用類，其中的數(shù)據(jù)成員、成員函數(shù)的返回值類型和形參類型不進行具體指定，用一個虛擬的類型聲明。在使用類模板定義對象時，系統(tǒng)會實參的類型來取代類模板中虛擬類型從而實現(xiàn)了不同類的功能。

函數(shù)模板也需聲明一個模板類名，然后在函數(shù)形參中聲明一個模板類對象，在進行函數(shù)調用時會根據(jù)實參的類型來覆蓋模板類。

函數(shù)模板調用規(guī)則：
1.如果函數(shù)模板和普通函數(shù)都可以實現(xiàn)功能的話優(yōu)先調用普通函數(shù)。
2.可以通過空模板參數(shù)列表來強制調用函數(shù)模板。
3.函數(shù)模板可以發(fā)生重載。
4.如果函數(shù)模板可以產生更好的匹配,優(yōu)先調用函數(shù)模板。

類模板和函數(shù)模板的區(qū)別：
1：類模板沒辦法對聲明的模板類對象進行自動推導類型，必須用指定類型，函數(shù)模板可以。
2：類模板在模板參數(shù)聲明時可以有默認參數(shù)類型，比如在聲明構造函數(shù)時一個形參為模板類型，一個為int類型。

類模板

#include <iostream> #include<string> using namespace std;template<class T1, class T2>class Person { public:Person(T1 name, T2 age){this->m_age = age;this->m_name = name;}void showPerson(){cout << m_name <<" "<< m_age << endl;}private:T1 m_name;T2 m_age; };int main() {Person<string, int> p("張三", 1);p.showPerson();system("pause");return 0; }

函數(shù)模板

#include <iostream> using namespace std;template<class T>//T的類型需要一致，選擇排序 void Sort(T arr[], int l) {for (int i = 0; i < l; i++){int max = i;for (int j = i + 1; j < l; j++){if (arr[max] > arr[j]){max = j;}}if (max != i){T temp = arr[max];arr[max] = arr[i];arr[i] = temp;}} }int main() {int Array[] = {1,4,35,24,213,2132};int num = sizeof(Array) / sizeof(int);Sort(Array, num);//Sort<>(Array, num);//空模板參數(shù)列表for(int i = 0; i< num; i++){cout << Array[i] << endl;}system("pause");return 0; }

2.2.動態(tài)多態(tài)

動態(tài)多態(tài)需滿足以下條件：
1.類之間存在繼承關系
2. 調用函數(shù)的對象必須是指針或者引用。
3.子類重寫父類函數(shù)(函數(shù)返回值、名稱和參數(shù)列表相同)

2.2.1 示例

#include<iostream> using namespace std;class Student { public://虛函數(shù)virtual void play(){cout << "我在玩手機" << endl;}//純虛函數(shù)，純虛函數(shù)的類為抽象類，類無法實例化/*virtual void play() = 0;*///父類寫虛析構函數(shù)virtual ~Student(){} };class Student1 :public Student { public:Student1(string app){APP = new string(app);}void play(){cout << "我在刷" << *APP << endl;}//如果沒有在堆區(qū)開辟內存的化，不用寫~Student1(){if (APP != NULL){delete APP;APP = NULL;}}private:string *APP; };class Student2 :public Student { public:Student2(string app){APP = new string(app);}void play(){cout << "我在玩" << *APP << endl;}~Student2(){if (APP != NULL){delete APP;APP = NULL;}} private:string* APP; };int main() {//父類指針在調用自身的析構函數(shù)時，不會調用子類的析構，從而造成內存泄露，所以要改為虛析構的方法。Student* s1 = new Student1("抖音");s1->play();delete s1;Student* s2 = new Student2("LOL");s2->play();delete s2; }

2.2.2 原理分析

同樣可以使用開發(fā)者工具進行分析。

其中vfptr指的是虛函數(shù)指針，vftable指的是虛函數(shù)表，父類子類中均存在虛函數(shù)指針和表，其中指針指向虛函數(shù)表。在進行虛函數(shù)的重寫時，就會產生子類的虛函數(shù)指針，通過聲明父類指針或引用調用函數(shù)時，就會覆蓋vftable中類名，指向對應子類中的重寫方法。

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總結

多態(tài)的概念使C++的編程非常靈活，需要特別注意開閉原則和內存管理。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++总结笔记（九）—— 多态的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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