一、基本概念

同一操作作用于不同的對象，產生不同的執行結果
👉 就像「按F1鍵」：在Word彈出幫助文檔，在PS彈出畫筆設置，?同一個按鍵觸發不同功能

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（1）多態類型

類型	實現方式	綁定時機
?靜態多態	函數重載、運算符重載	編譯時綁定
?動態多態	虛函數+繼承體系	運行時綁定

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（2）動態多態三要素

多態滿足條件

• 有繼承關系
• 子類重寫父類中的虛函數

多態使用條件

• 父類指針或引用指向子類對象

重寫：函數返回值類型 函數名 參數列表 完全一致稱為重寫 (缺一不可)

class 父類名 {
public:virtual 返回類型 函數名(參數列表) {// 函數體}
};

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（3）示例代碼

// 父類
class Animal {
public:virtual void speak() {  // 1. 虛函數聲明cout << "動物發聲" << endl;}
};// 子類
class Cat : public Animal { // 1. 繼承關系
public:void speak() override { // 2. 重寫虛函數cout << "喵喵" << endl; }
};// 多態調用
void doSpeak(Animal& animal) { // 3. 父類引用接收子類對象animal.speak(); // 運行時決定調用哪個實現
}void doSpeak(Animal *animal) {// 4.用指針接收子類對象animal->speak();
}void test() {Cat cat;doSpeak(cat); // 輸出：喵喵
}

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（4）重要特性

?函數重寫嚴格一致：(此處是函數內參數不一致)

// 錯誤示例：參數不同
class Animal { virtual void func(int) };
class Cat : public Animal { void func() }; // 不會觸發多態

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二、多態原理

當子類重寫父類的虛函數，子類中的虛函數表內部，會替換成 子類的虛函數地址

例

class Animal
{
public://虛函數virtual void speak(){cout << "動物在說話" << endl;}
};

//貓類
class Cat : public Animal
{
public://重寫 函數返回值類型 函數名 參數列表 完全相同virtual void speak(){cout << "小貓在說話" << endl;}
};

原理概況

當父類的指針或者引用指向子類對象時候，發生多態

Animal & animal = cat;
animal.speak();

vfptr - 虛函數（表）指針v - virtual
f - function
ptr - pointervtable - 虛函數表v - virtual
f - function
table - table

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三、純虛函數和抽象類

在多態中，通常父類中虛函數的實現是毫無意義的，主要都是調用子類重寫的內容

因此可以將虛函數改為純虛函數，當類中有了純虛函數，這個類也稱為抽象類

純虛函數語法：virtual 返回值類型 函數名（參數列表）= 0 ;

 virtual void func() = 0;

抽象類特點：
1、無法實例化對象

若Base是抽象類，則下面兩行報錯
Base b;
new Base;

2、子類必須重寫抽象類中的純虛函數，否則也屬于抽象類

寫純虛函數意義就是想讓子類重寫一遍純虛函數

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四、虛析構與純虛析構

1.核心問題

內存泄漏場景

class Animal {
public:~Animal() {  // ? 普通析構cout << "Animal析構" << endl;}
};class Cat : public Animal {
public:~Cat() {cout << "Cat析構" << endl;delete[] m_data;  // 堆內存資源}
private:int* m_data = new int[100];
};void test() {Animal* pet = new Cat();pet->speak();delete pet;  // 僅調用Animal析構 → 內存泄漏！
}

執行結果：

Animal析構
（Cat析構未被調用 → m_data內存泄漏）

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2.解決方案對比

方案類型	語法示例	類性質	實現要求	使用場景
?虛析構	virtual ~Animal() {}	普通類	必須實現	需要實例化基類對象
?純虛析構	virtual ~Animal() = 0;	抽象類	必須單獨實現	強制子類實現特定行為

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3.具體實現

1. 虛析構函數

class Animal {
public:virtual ~Animal() {  // ? 虛析構聲明cout << "Animal虛析構" << endl;}
};// 正確執行結果：
// Cat析構
// Animal虛析構

2. 純虛析構函數

class Animal {
public:virtual ~Animal() = 0;  // 純虛析構聲明
};// 必須單獨實現
Animal::~Animal() {  // ? 純虛析構實現cout << "Animal純虛析構" << endl;
}

特性：

• 使類成為抽象類（無法實例化）
• 子類必須實現析構函數

class Cat : public Animal {
public:~Cat() override {  // 必須實現cout << "Cat析構" << endl;}
};