C++如何实现多态和虚函数_C++继承与虚函数的多态实现方法

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多态 通过 虚函数 实现,允许基类 指针 调用派生类函数。1. 基类中声明 virtual 函数;2. 派生类重写该函数;3. 用基类指针指向派生类 对象 并调用虚函数,实现运行时动态绑定。示例中 Animal 类的 speak() 为虚函数,Dog 和 Cat 类重写 speak(),通过 Animal 指针调用时输出各自声音。若未使用 virtual,则调用基类函数,无法实现多态。含 纯虚函数 的类为抽象类,如 Shape 的 draw()=0,不能实例化,子类 必须实现纯虚函数。此外,基类 析构函数 应设为 virtual,防止资源泄漏。

C++ 如何实现多态和虚函数_C++ 继承与虚函数的多态实现方法

c++ 中,多态是 面向对象编程 的核心特性之一,它允许使用基类指针或 引用调用 派生类的函数。这种行为通过虚函数(virtual function)和 继承 机制实现。下面介绍如何通过继承与虚函数实现多态。

什么是多态

多态指的是同一 接口 表现出不同行为的能力。在 C ++ 中,主要体现为:通过基类的指针或引用调用一个虚函数时,程序会根据对象的实际类型决定调用哪个版本的函数——即运行时动态绑定。

虚函数的定义与使用

要在 C ++ 中启用多态,必须在基类中将希望被重写的函数声明为virtual。当派生类重写该函数后,通过基类指针调用时就会触发动态绑定。

示例代码:

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#include <iostream> using namespace std; <p>class Animal {public: virtual void speak() {cout << "Animal speaks." << endl;} };</p><p>class Dog : public Animal {public: void speak() override {cout << "Dog barks." << endl;} };</p><p>class Cat : public Animal {public: void speak() override {cout << "Cat meows." << endl;} };</p>

在这个例子中,speak() 被声明为虚函数。Dog 和 Cat 类分别提供了自己的实现。

通过基类指针实现多态调用

创建派生类对象,并用基类指针指向它们,调用 speak() 时会自动执行对应类型的版本。

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int main() {     Animal* a1 = new Dog();     Animal* a2 = new Cat(); <pre class='brush:php;toolbar:false;'>a1->speak();  // 输出: Dog barks. a2->speak();  // 输出: Cat meows.  delete a1; delete a2; return 0;

}

如果没有使用 virtual,则调用的是基类的函数版本,无法实现多态。

纯虚函数与抽象类

有时我们希望基类不提供具体实现,只作为接口规范。这时可以使用纯虚函数:

class Shape {public:     virtual void draw() = 0;  // 纯虚函数 }; <p>class Circle : public Shape {public: void draw() override {cout << "Drawing a circle." << endl; } };</p>

包含纯虚函数的类称为抽象类,不能实例化,只能被继承。派生类必须实现所有纯虚函数,否则仍是抽象类。

基本上就这些。只要掌握虚函数的声明、重写以及基类指针的使用,就能在 C ++ 中灵活运用多态机制。注意别忘了析构函数也应设为虚函数,以防资源泄漏。

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