前言

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主要內容含：

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一.多態的概念

• 多態是在不同繼承關系的類對象，去調用 同一 函數，產生了 不同 的行為。比如Student繼承了Person。Person對象買票全價，Student對象買票半價。
• 例：iphone和安卓手機用戶打車同程不同價

二.多態的實現

1）虛函數&虛函數表

• 虛函數：即被 virtual 修飾的類成員函數稱為虛函數。

class Person {
public:virtual void BuyTicket() { cout << "買票-全價" << endl;}
};

• 虛函數表本質是一個存虛函數指針 的 指針數組，一般情況這個數組最后面放了一個nullptr。
• 虛函數表：虛函數表存的是虛函數指針，不是虛函數，虛函數和普通函數一樣的，都是存在代碼段的，只是他的指針又存到了虛函數表中。
• 一個含有虛函數的類中都至少都有一個虛函數表指針，因為虛函數的地址要被放到虛函數表中，虛函數表也簡稱虛表

2）虛函數的重寫（覆蓋）

• 虛函數的重寫(覆蓋)： 派生類中有一個跟基類完全相同的虛函數 (即派生類虛函數與基類虛函數的返回值類型、函數名字、參數列表完全相同) ，稱子類的虛函數 重寫 了基類的虛函數。

3）多態的構成條件

1. 必須通過 基類的指針 來 引用 調用虛函數
2. 被調用的函數 必須是虛函數，且 派生類必須對基類的虛函數進行重寫

                                           //多態條件2：被調用的函數 必須是虛函數
class Person {
public:virtual void BuyTicket() { cout << "買票-全價" << endl; }
};
class Student : public Person {
public:                                   //多態條件2：派生類必須對基類的虛函數進行重寫virtual void BuyTicket() { cout << "買票-半價" << endl; }
/*注意：在重寫基類虛函數時，派生類的虛函數在不加virtual關鍵字時，雖然也可以構成重寫(因
為繼承后基類的虛函數被繼承下來了在派生類依舊保持虛函數屬性),但是該種寫法不是很規范，不建議
這樣使用*/
/*void BuyTicket() { cout << "買票-半價" << endl; }*/
};void Func(Person& p)       //多態條件1：必須通過基類的指針來“引用”調用虛函數
{ 
p.BuyTicket(); 
}int main()
{
Person ps;
Student st;
Func(ps);
Func(st);return 0;
}

4）虛函數重寫的兩種特殊情況：

【1】協變：(基類與派生類虛函數返回值類型不同)

• 派生類重寫基類虛函數時 ，與基類虛函數 返回值類型不同 。即如下代碼所示：【基類虛函數返回基類對象的指針或者引用，派生類虛函數返回派生類對象的指針或者引用時】，稱為協變

class A{};
class B : public A {};
class Person {
public:virtual A* f() {return new A;}
};
class Student : public Person {
public:virtual B* f() {return new B;}
};

【2】析構函數的重寫：(基類與派生類析構函數的名字不同）

• 如果 基類的析構函數為虛函數 ，此時派生類析構函數只要定義， 無論是否加virtual關鍵字 ，
  都與基類的析構函數構成重寫，雖然基類與派生類析構函數名字不同。 雖然函數名不相同【~Person() 】 【~Student() 】，看起來違背了重寫的規則，其實不然，這里可以理解為編譯器對析構函數的名稱做了特殊處理，編譯后析構函數的名稱統一處理成 destructor 。

class Person {
public:                  //基類的析構函數為虛函數virtual ~Person() {cout << "~Person()" << endl;}
};class Student : public Person {
public://~Student() { cout << "~Student()" << endl; 不加virtual也行virtual ~Student() { cout << "~Student()" << endl; }
};
// 只有派生類Student的析構函數重寫了Person的析構函數，下面的delete對象調用析構函數，
//才能構成多態，才能保證p1和p2指向的對象正確的調用析構函數。
int main()
{Person* p1 = new Person;Person* p2 = new Student;delete p1;delete p2;return 0;
}

三.【override】【final】關鍵字——幫助用戶檢測是否重寫(C++11)

• 從上面可以看出，C++對函數重寫的要求比較嚴格，但是有些情況下由于疏忽，可能會導致函數
  名字母次序寫反而無法構成重載，而這種錯誤在編譯期間是不會報出的，只有在程序運行時沒有
  得到預期結果才來debug會得不償失，因此：C++11從兩個角度提供了 override 和 final 兩個關鍵字，可以幫
  助用戶檢測是否重寫。
• final：表示虛函數不能被重寫，被重寫即報錯
• override：檢查虛函數是否重寫了別的虛函數，重寫了即報錯

【1】 final：表示虛函數不能被重寫，被重寫即報錯

class Car
{
public:virtual void Drive() final {}
};
class Benz :public Car
{
public:virtual void Drive() {cout << "Benz-舒適" << endl;}
};

【2】override：檢查虛函數是否重寫了別的虛函數，重寫了即報錯

class Car{
public:virtual void Drive(){}
};
class Benz :public Car {
public:virtual void Drive() override {cout << "Benz-舒適" << endl;}
};

四. 多態的具體應用：抽象類（接口類)(純虛函數類）

1）利用 [ 只有重寫純虛函數 派生類才能實例化出對象 ] 性質

• 在虛函數的后面寫上 =0 ，則這個函數為 純虛函數 。 包含純虛函數的類 叫做 抽象類（也叫接口類） ， [ 抽象類不能實例化出對象 ]&[ 派生類繼承后也不能實例化出對象 ] 。只有 [ 重寫純虛函數 ] ，派生類才能實例化出對象。純虛函數規范了派生類必須重寫，另外純虛函數更體現出了接口繼承。

class Car
{
public:
virtual void Drive() = 0;         //在虛函數的后面寫上 =0,這個函數為 純虛函數
};class Benz :public Car
{
public:virtual void Drive(){cout << "Benz-舒適" << endl;  //只有 [ 重寫純虛函數 ] ，派生類才能實例化出對象}
};class BMW :public Car
{
public:virtual void Drive(){cout << "BMW-操控" << endl;}
};void Test()
{
Car* pBenz = new Benz;pBenz->Drive();Car* pBMW = new BMW;pBMW->Drive();
}

2）實現繼承與接口繼承

• 普通函數的繼承是一種 實現繼承 ，派生類繼承了基類函數，可以使用函數，繼承的是函數的實現。
• 虛函數的繼承是一種 接口繼承 ，派生類繼承的是基類虛函數的接口， 目的是為了重寫，達成多態 ，繼承的是接口。所以如果不實現多態，不要把函數定義成虛函數。