C++：动态多态（虚函数+继承）

C++：动态多态（虚函数+继承）

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_62946182/article/details/136366623

虚函数是C++中实现动态多态性的关键机制。通过在基类中声明虚函数，并在派生类中重写这些虚函数，可以实现运行时的多态性。本文将详细介绍虚函数的概念、用法以及相关注意事项，并通过代码示例帮助读者更好地理解虚函数的实现原理。

虚函数和虚继承

关键字 “virtual”：

• 虚函数，加在函数前

  class 类名 {
      ...
      virtual 返回值类型 函数名（参数列表）；
  };
  

• 虚继承，加在继承方式前

  //class      A   : virtual  public    B
  class 派生类类名：virtual 继承方式 基类类名  
  

虚函数说明

1. 只有类的成员函数可以定义为虚函数，非类的成员函数不能
2. 构造函数无法定义为虚函数，析构函数可以定义为虚函数
3. 虚函数一般不能声明为内联函数，虚函数的调用采用动态绑定，内联函数采用静态绑定，虽然虚函数在类内定义（默认为内联函数），但是虚函数作为特例，C++编译器也将它视为非内联函数
4. 声明函数时加 “virtual"，定义时不加 ”virtual"
5. 作为基类的成员函数被声明为虚函数时，其派生类可以继承其同名虚函数，派生类成员函数前 “virtual" 关键字推荐加上，使得程序清晰明了
6. 派生类没有重新覆盖同名虚函数，则自动继承其基类虚函数
7. 派生类的虚函数若返回值、函数名、参数列表、const 限定与基类的虚函数不一致时，无法实现函数覆盖，其作用等同于添加新函数或进行函数重载

虚函数示例

虚函数动态是实现动态多态的基础，传入什么类型的对象则调入该对象对应的函数

//动态多态，（虚函数）
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std; 
class Shape
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout << "这是图形" << endl;
    }
};
class Circle:public Shape
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout << "这是圆形" << endl;
    }
};
class Square :public Shape
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout << "这是正方形" << endl;
    }
};
void test1(Shape& s)
{
    s.show();
}
int main()
{
    Shape s1;
    Circle c;
    Square s2;
    test1(s1);
    test1(c);
    test1(s2);
    return 0;
}  

动态多态总结

前提条件：

• 含有继承派生关系
• 子类覆盖父类的虚函数

注意事项：

• 含有父类的引用、指针：”C++ 对象传参：推荐使用引用，其次指针“
• 子类同名覆盖父类的虚函数(override)，则要求子类函数：返回值类型、函数名、参数列表、const 限定与父类虚函数一致。

区别（同名覆盖、同名隐藏）：

1. 同名覆盖，作用于虚函数：子类覆盖继承父类的虚函数，数据被覆盖后丢失
2. 同名隐藏，作用于普通函数（非虚函数），是子类隐藏父类的数据，未丢失

共同点：
子类实现与父类相同的函数（函数名、参数列表、返回值、const 限定），仅函数体内容改变

函数重载与二者区别：
函数重载是普通函数中，仅函数名和返回值与原函数一致，参数列表（参数个数、类型不同）、函数主体不同的函数，重载函数与原函数共存，数据均未丢失

C++11中的final和override说明符

override：

格式：

virtual       void    show2 (int a, int b)  override     {};
虚函数关键字 函数返回值 函数名（  参数列表  ） 覆盖关键字  函数主体；  

为了避免子类在覆盖过程中，与父类的参数不一致时出现误操作导致多态无法实现，override关键字添加在虚函数声明最后，它显式的告诉编译器,当前函数一定是覆盖基类中的虚函数

帮助我们判断该覆盖是否成功，错误时编译器报错提示：
错误原因：函数名不一致
错误原因： 原父类的虚函数无const 限定
错误原因：无法覆盖非虚函数
错误原因：
1、参数列表不一致
2、返回值类型不一致+参数列表不一致

final：

格式：

void     f1     (int)     final;
返回值类型 函数名（参数列表） final关键字；  

在虚函数后添加 “final” 关键字，标志着此次是对虚函数的最终覆盖，此后任何覆盖虚函数的操作都是错误的

• 继68行，类B对虚函数的覆盖后添加关键字“final”限定最终覆盖情况
• 73行，对类B的覆盖与关键字“final"冲突，导致错误
• 78行，对类A的覆盖与类B 虚函数的限制无关，所以通过