深入理解C++的多態性

C++編程語言是一款應用廣泛,支持多種程序設計的計算機編程語言。我們今天就會爲大家詳細介紹其中C++多態性的一些基本知識,以方便大家在學習過程中對此能夠有一個充分的掌握。

多態性可以簡單地概括爲“一個接口,多種方法”,程序在運行時才決定調用的函數,它是面向對象編程領域的核心概念。多態(polymorphisn),字面意思多種形狀。

C++多態性是通過虛函數來實現的,虛函數允許子類重新定義成員函數,而子類重新定義父類的做法稱爲覆蓋(override),或者稱爲重寫。(這裏我覺得要補充,重寫的話可以有兩種,直接重寫成員函數和重寫虛函數,只有重寫了虛函數的才能算作是體現了C++多態性)而重載則是允許有多個同名的函數,而這些函數的參數列表不同,允許參數個數不同,參數類型不同,或者兩者都不同。編譯器會根據這些函數的不同列表,將同名的函數的名稱做修飾,從而生成一些不同名稱的預處理函數,來實現同名函數調用時的重載問題。但這並沒有體現多態性。

多態與非多態的實質區別就是函數地址是早綁定還是晚綁定。如果函數的調用,在編譯器編譯期間就可以確定函數的調用地址,並生產代碼,是靜態的,就是說地址是早綁定的。而如果函數調用的地址不能在編譯器期間確定,需要在運行時才確定,這就屬於晚綁定。

那麼多態的作用是什麼呢,封裝可以使得代碼模塊化,繼承可以擴展已存在的代碼,他們的目的都是爲了代碼重用。而多態的目的則是爲了接口重用。也就是說,不論傳遞過來的究竟是那個類的對象,函數都能夠通過同一個接口調用到適應各自對象的實現方法。

最常見的用法就是聲明基類的指針,利用該指針指向任意一個子類對象,調用相應的虛函數,可以根據指向的子類的不同而實現不同的方法。如果沒有使用虛函數的話,即沒有利用C++多態性,則利用基類指針調用相應的函數的時候,將總被限制在基類函數本身,而無法調用到子類中被重寫過的函數。因爲沒有多態性,函數調用的地址將是一定的,而固定的地址將始終調用到同一個函數,這就無法實現一個接口,多種方法的目的了。
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