目录虚函数和多态多态的作用多态的一个例子构造函数和析构函数中存在多态吗？多态的实现原理虚函数表虚析构函数纯虚函数和抽象类总结
虚函数和多态
虚函数：
在类的定义中，前面有 virtual 关键字的成员函数称为虚函数 virtual 关键字只用在类定义里的函数声明中，写函数体时不用
比如：
class Base { virtual int Fun() ; // 虚函数};int Base::Fun() // virtual 字段不用在函数体时定义{ }
多态的表现形式 派生类的指针」 可以赋给「基类指针」通过基类指针调用基类和派生类中的同名「虚函数」时
1.若该指针指向一个基类的对象，那么被调用是 基类的虚函数；
2.若该指针指向一个派生类的对象，那么被调用 的是派生类的虚函数
#include <iostream>using namespace std;class Animal{public:virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}};class Cat: public Animal{public:void speak(){cout << "猫在叫" << endl;}};void test01(){Cat cat;Animal* p = &cat;//Animal *p=new Catp->speak();//用哪个虚函数取决于 p 指向哪种类型的对象}int main(){test01();}
派生类的对象可以赋给基类「引用」通过基类引用调用基类和派生类中的同名「虚函数」时
1.若该引用引用的是一个基类的对象，那么被调 用是基类的虚函数
2.若该引用引用的是一个派生类的对象，那么被 调用的是派生类的虚函数
比如：
#include <iostream>using namespace std;class Animal{public:virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}};class Cat: public Animal{public:void speak(){cout << "猫在叫" << endl;}};void test01(){Cat cat;Animal& p = cat;p.speak();}int main(){test01();}
多态的作用
在面向对象的程序设计中使用「多态」，能够增强程序的可扩充性，即程序需要修改或增加功能的时候，需要改动和增加的代码较少。
多态的一个例子
比如：
class Base {public: void fun1() { fun2(); } virtual void fun2() // 虚函数 { cout << "Base::fun2()" << endl; }};class Derived : public Base {public: virtual void fun2() // 虚函数 { cout << "Derived:fun2()" << endl; }};int main() { Derived d; Base * pBase = & d; pBase->fun1(); return 0;}
请问输出结果是什么？
我们可能会认为pBase 指针对象虽然指向的是派生类对象，但是派生类里没有 fun1 成员函数，则就调用基类的 fun1 成员函数，Base::fun1() 里又会调用基类的 fun2 成员函数，所以输出结果是Base::fun2()
但结果却是Derived:fun2()，为什么会这样？
我们将代码修改一下
class Base {public: void fun1() { this->fun2(); // this是基类指针，fun2是虚函数，所以是多态 }}
this指针的作用域是在类内部，当在类的非静态成员函数中访问类的非静态成员的时候，编译器会自动将对象本身的地址作为一个隐含参数传递给函数，其作用就是指向成员函数所作用的对象，所以非静态成员函数中可以直接使用 this 来代表指向该函数作用的对象的指针。
pBase 指针对象指向的是派生类对象，派生类里没有 fun1 成员函数，所以就会调用基类的 fun1 成员函数，在Base::fun1() 成员函数体里执行 this->fun2() 时，实际上指向的是派生类对象的 fun2 成员函数。
所以我们需要注意：
在非构造函数，非析构函数的成员函数中调用「虚函数」，是多态
构造函数和析构函数中存在多态吗？
在构造函数和析构函数中调用「虚函数」，不是多态。编译时即可确定，调用的函数是自己的类或基类中定义的函数，不会等到运行时才决定调用自己的还是派生类的函数。
#include <iostream>using namespace std;// 基类class CFather{public: virtual void hello() // 虚函数 { cout << "hello from father" << endl; } virtual void bye() // 虚函数 { cout << "bye from father" << endl; }};// 派生类class CSon : public CFather{public: CSon() // 构造函数 { hello(); } ~CSon() // 析构函数 { bye(); } virtual void hello() // 虚函数 { cout << "hello from son" << endl; }};int main(){ CSon son; CFather* pfather; pfather = &son; pfather->hello(); //多态 return 0;}
结果为：
hello from son // 构造son对象时执行的构造函数hello from son // 多态bye from father // son对象析构时，由于CSon类没有bye成员函数，所以调用了基类的bye成员函数
多态的实现原理
「多态」的关键在于通过基类指针或引用调用一个虚函数时，编译时不能确定到底调用的是基类还是派生类的函数，运行时才能确定。
class A {public: int i; virtual void Print() { } // 虚函数};class B{public: int n; void Print() { } };int main() { cout << sizeof(A) << ","<< sizeof(B); return 0;}
在32位机子中：8 4
从上面的结果，可以发现有虚函数的类，多出了4 个字节，在 32 位机子上指针类型大小正好是 4 个字节，这多出 4 个字节的指针有什么作用呢？
虚函数表
每一个有「虚函数」的类（或有虚函数的类的派生类）都有一个「虚函数表」，该类的任何对象中都放着虚函数表的指针。「虚函数表」中列出了该类的「虚函数」地址。
多出来的 8 个字节就是用来放「虚函数表」的地址。
// 基类class Base {public: int i; virtual void Print() { } // 虚函数};// 派生类class Derived : public Base{public: int n; virtual void Print() { } // 虚函数};
上面 Derived 类继承了 Base类，两个类都有「虚函数」，那么它「虚函数表」的形式可以理解成下图：
多态的函数调用语句被编译成一系列根据基类指针所指向的（或基类引用所引用的）对象中存放的虚函数表的地址，在虚函数表中查找虚函数地址，并调用虚函数的指令
虚析构函数
析构函数是在删除对象或退出程序的时候，自动调用的函数，其目的是做一些资源释放。
那么在多态的情景下，通过基类的指针删除派生类对象时，通常情况下只调用基类的析构函数，这就会存在派生类对象的析构函数没有调用到，存在资源泄露的情况。
比如：
// 基类class A {public: A() // 构造函数 { cout << "construct A" << endl; } ~A() // 析构函数 { cout << "Destructor A" << endl; }};// 派生类class B : public A {public: B() // 构造函数 { cout << "construct B" << endl; } ~B()// 析构函数 { cout << "Destructor B" << endl; }};int main() { A *pa = new B(); delete pa; return 0;}
输出结果：
construct Aconstruct BDestructor A
从上面的输出结果可以看到，在删除 pa指针对象时，B 类的析构函数没有被调用
解决办法：把基类的析构函数声明为virtual
派生类的析构函数可以 virtual 不进行声明 通过基类的指针删除派生类对象时，首先调用派生类的析构函数，然后调用基类的析构函数，还是遵循「先构造，后虚构」的规则
// 基类class A {public: A() { cout << "construct A" << endl; } virtual ~A() // 虚析构函数 { cout << "Destructor A" << endl; }};
输出结果：
construct Aconstruct BDestructor BDestructor A
纯虚函数和抽象类
纯虚函数： 没有函数体的虚函数
class A {public: virtual void Print( ) = 0 ; //纯虚函数private: int a;};
包含纯虚函数的类叫抽象类
抽象类只能作为基类来派生新类使用，不能创建抽象类的对象 抽象类的指针和引用可以指向由抽象类派生出来的类的对象
A a; // 错，A 是抽象类，不能创建对象A * pa ; // ok,可以定义抽象类的指针和引用pa = new A ; // 错误, A 是抽象类，不能创建对象
总结
本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注的更多内容！
向上攀爬的。
