c++第六天（多态）

一般来说，在其他语言中，多态就是父类指针指向了子类对象 但是对于c++来说，对象不一定是在堆区，还有可能在栈区，那么这时候的多态会是什么样的呢？

多态和虚函数

c++中的多态分为 静态多态 和 动态多态 静态多态：实质上就是函数重载 一般说的多态实质上指的是 动态多态

先来看一个例子

class Father{ public: void who(){ cout << "father" << endl; } }; class Son:public Father{ void who(){ cout << "son" << endl; } }; void say(Father& obj){ obj.who(); } int main(int argc, const char * argv[]) { Son son; say(son); }

输出为：father 因为普通成员函数的调用和全局函数实质上没有上面区别，在编译的时候就已经决定调用Fahter的say函数，称之为静态绑定。 如果想要输出为：son，就要使用动态绑定，将who声明为 virtual

class Father{ public: virtual void who(){ cout << "father" << endl; } }; class Son:public Father{ public: void who(){ cout << "son" << endl; } }; void say(Father& obj){ obj.who(); } int main(int argc, const char * argv[]) { Son son; say(son); }

为什么会出现这样的情况呢？

如果who没有加virtual，Father对象的内存大小为1个字节。如果加了virtual，Father对象的大小变为4个字节，因为对象内部多了一个 vfptr 指针，指向该类对应的虚函数表。Son继承于Father，因此也继承了父类的 vfptr 指针和虚函数表，由于是继承的父类的vfptr，所以一开始子类的vfptr指向的是父类的虚函数表(指针内容相同)，但在对象的构造函数中，会将vfptr指向子类自己的虚函数表。如果没有重写父类的 say 函数，子类虚函数表中say和父类虚函数表中的say是一样的。如果重写了父类的say函数，就会用重写的say函数替换虚函数表中的say函数。

虚函数表是动态联编的，运行的时候，才会通过虚函数指针找到虚函数表中对应的函数。

抽象类和纯虚函数

class Father{ //这样声明了一个纯虚函数，也就是只有函数声明，没有函数实现的函数 //一旦一个类中有纯虚函数，这个类就不能被实例化，这种类就是c++中的抽象类 virtual void func() = 0; } class Son:Father{ //子类继承了抽象类，就必须实现抽象类的纯虚函数 virtual void func(){ return 0; } }

虚析构和纯虚析构函数

虚析构函数用于解决多态时，子类释放不干净的情况 在使用多态的时候，由于使用了父类指针指向了子类对象，因此在调用析构函数的时候，只会调用父类的析构函数。这个时候就需要将析构函数转化为虚函数。

class Father{ virtual ~Father(){}; } class Child{ ~Child(){}; } int main(){ Father* c = new Child; // 多态 delete c; // 因为Father的析构函数是虚函数，因此c释放的时候会同时调用子类和父类的析构函数 }

纯虚析构函数 类内声明，类外实现加粗样式

class Father{ virtual ~Father(){} = 0; } Father::~Father(){};

有纯虚析构函数的类，也是虚类，因此不能实例化。

析构函数和纯虚析构函数其实差不多，都要实现，只是一个在类内，一个在类外，另外，有纯虚析构函数的类是虚类，不能被实例化。

向上类型转换和向下类型转换

将子类指针或引用转化为父类是安全的

Son* s = new Son; Father* f = (Father*)s;

因为父类指针的寻址范围总是小于子类（多态就是这种情况） 但是反过来就不安全了 不安全

Father* f = new Father; Son* s = (Father*)f;

如果将父类指针强转为子类，子类指针的寻址范围会超出父类的范围