多态的概念

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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Animal
{
public:
    virtual void speak()
    {
        cout << "动物在说话" << endl;
    }
};
class Cat :public Animal {
public:
    void speak()
    {
        cout << "小猫在说话" << endl;
    }
};
class Dog :public Animal {
public:
    void speak()
    {
        cout << "小狗在说话" << endl;
    }
};
void doSpeak(Animal& animal)
{
    animal.speak();
}
void test()
{
    Cat cat;
    doSpeak(cat);
    Dog dog;
    doSpeak(dog);
}
int main()
{
    test();
}

总结:
多态满足条件

  • 有继承关系
  • 子类重写父类中的虚函数多态使用条件
  • 父类指针或引用指向子类对象
  • 重写:函数返回值类型、函数名、参数列表、完全一致称为重写

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: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,无法实例化对象。
抽象类特点:

  • 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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Base {
public:
    virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base {
public:
    void func()
    {
        cout << "func函数调用" << endl;
    }
};
void test()
{
    //Base b
    //new Base;报错,抽象类无法实例化对象
    //Son s;//子类必须重写父类的纯虚函数,否则无法实例化对象。
    Base* b = new Son;
    b->func();
}
int main()
{
    test();
}

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
解决方式:将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构
虚析构和纯虚析构共性:

  • 可以解决父类指针释放子类对象
  • 都需要有具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别:

  • 如果是纯虚析构,该类属于抽象类,无法实例化对象

虚析构语法:
virtual ~类名(){}
纯虚析构语法:
virtual ~类名()=0;
类名::~类名(){};

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Animal {
public:
    Animal() {
        cout << "Animal构造函数调用" << endl;
    }
    virtual void speak() = 0;
    //virtual ~Animal()
    //{
    //    cout << "Animal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;
        this->name = new string(name);
    }
    void speak()
    {
        cout << *name << "小猫在说话" << endl;
    }
    string* name;
    ~Cat()
    {
        if (name != NULL)
        {
            cout << "Cat析构函数被调用" << endl;
            delete name;
            name = NULL;
        }
    }
};
void test()
{
    Animal* animal = new Cat("Tom");
    animal->speak();
    delete animal;
}
int main()
{
    test();
}

I
总结:

  1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象
  2. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
  3. 如果子类中没有堆区数据,可以不写为虚析构或纯虚析构