【C++】多态语法概念

一、概念及定义

概念：在继承关系下的不同类，调用同一个函数，产生不同的行为，叫作多态。

图示：

定义：必须通过基类的指针或者引用调用虚函数；被调用的函数必须是虚函数。类里的函数的返回类型前加上virtual就是虚函数，子类继承父类的虚函数叫作重写，重写的是虚函数的实现，该虚函数的返回类型、函数名、参数列表都要与父类相同（有两个特例，后面再谈）。

class Person
{
public:
	virtual void func()
	{
		cout << "全价" << endl;
	}
};

class Student :public Person
{
public:
	virtual void func()
	{
		cout << "半价" << endl;
	}
};

void test1(Person* ps)//通过基类的指针
{
	ps->func();//调用虚函数
}

void test2(Person& ps)//通过基类的引用
{
	ps.func();//调用虚函数
}

int main()
{
	Person p;
	Student s;
	test1(&p);
	test1(&s);
	test2(p);
	test2(s);
	return 0;
}

注：子类的虚函数加不加virtual都没关系，但是父类一定要有virtual，否则就不是虚函数了。一般为了规范，子类也最好加上virtual

二、虚函数重写的特例

1️⃣协变
父子类的虚函数返回类型可以不相同。基类虚函数返回基类对象的指针或者引用，派生类虚函数返回派生类对象的指针或者引用。

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; 
	}
};

2️⃣析构函数的重写
如果基类的析构函数是虚函数，只要派生类的析构函数定义了，不管加不加virtual，都是虚函数。两个析构函数的函数名不相同也构成重写，因为编译器有作特殊处理，编译后析构函数的名称统一处理成destructor。

class Person
{
public:
	virtual ~Person()
	{
		cout << "~Person()" << endl;
	}
};

class Student :public Person
{
public:
	virtual ~Student()
	{
		cout << "~Student()" << endl;
	}
};

int main()
{
	Person* p = new Person;
	Person* s = new Student;
	delete p;
	delete s;
	return 0;
}

三、final和override

1️⃣final关键字修饰虚函数，该虚函数不能被重写

2️⃣override关键字是用来检查派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数，如果没有重写编译报错。

四、抽象类

概念：包含纯虚函数的类叫抽象类。纯虚函数：在虚函数的后面写上 =0，就称为纯虚函数。抽象类不能实例化对象，继承它的派生类只有重写纯虚函数才能实例化出对象。

class Animal
{
public:
	virtual void Action() = 0;//抽象类，纯虚函数声明即可
};

class Dog :public Animal
{
public:
	virtual void Action()//对纯虚函数进行重写
	{
		cout << "running!" << endl;
	}
};

class Bird :public Animal
{
public:
	virtual void Action()//对纯虚函数进行重写
	{
		cout << "flying!" << endl;
	}
};

int main()
{
	Animal* d = new Dog;
	Animal* b = new Bird;
	d->Action();
	b->Action();
	return 0;
}