一、多态的概述
多态按字面的意思就是多种形态。当类之间存在层次结构，并且类之间是通过继承关联（父类与子类）时，就会用到多态。
C++ 多态意味着调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。
静态多态（编译时多态，早绑定）：函数重载、运算符重载
动态多态（运行时多态，晚绑定）：虚函数
二、虚函数
1、知识点引入
需求：设计一个算法可以操作父类派生的所有子类
算法通用：父类指针（引用）保存 子类空间地址
父类指针 保存 子类空间地址带来的问题：
原因:
解决：通过虚函数
2、虚函数的定义
定义及用法：父类成员函数前加virtual修饰，该函数即为虚函数
子类重写父类虚函数：函数名、返回值类型、参数类型个数顺序完全一致。
动态多态条件：有继承、子类重写(覆盖)父类的虚函数，父类指针 指向子类空间。
3、虚函数原理
如果一个类中的成员函数 被virtual修饰，那么这个函数就是虚函数。类就会产生一个虚函 数指针（vfptr）指向了一张虚函数表（vftable）。
如果这个类 没有涉及到继承， 这时虚函数表中 纪录及时当前类的虚函数入口地址。
Animal的类的结构：
一旦子类重写父类虚函数，就会将子类的虚函数肉蔻地址，覆盖虚函数表中原来的入口地址。
Dog的类存结构：
三、纯虚函数和抽象类
在设计时，常常希望基类仅仅作为其派生类的一个接口。并且不希望用户实际的创建一个基类的对象。所以创建一个纯虚函数允许接口中放置成员原函数，而不一定要提供一段可能对这个函数毫无意义的代码。
一个纯虚函数(pure virtual function),使得基类称为抽象类(abstract class)，抽象类 必须被继承 同时 子类 必须重写 父类的所有纯虚函数，否则 子类也是抽象类。纯虚函数使用关键字virtual并在其后面加上=0。抽象类 不能实例化 对象，如果试图去实例化一个抽象类，编译器则会阻止这种操作。
虚函数不实现函数体：
class Animal
{
public:
//纯虚函数
virtual void speak(void)=0;
};
抽象类主要的目的 是设计 类的接口：
#include <iostream>
using namespace std;
//抽象制作饮品
class AbstractDrinking{
public:
//烧水
virtual void Boil() = 0;
//冲泡
virtual void Brew() = 0;
//倒入杯中
virtual void PourInCup() = 0;
//加入辅料
virtual void PutSomething() = 0;
//规定流程
void MakeDrink(){
this‐>Boil();
Brew();
PourInCup();
PutSomething();
}
};
//制作咖啡
class Coffee : public AbstractDrinking{
public:
//烧水
virtual void Boil(){
cout << "煮农夫山泉!" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew(){
cout << "冲泡咖啡!" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourInCup(){
cout << "将咖啡倒入杯中!" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething(){
cout << "加入牛奶!" << endl;
}
};
//制作茶水
class Tea : public AbstractDrinking{
public:
//烧水
virtual void Boil(){
cout << "煮自来水!" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew(){
cout << "冲泡茶叶!" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourInCup(){
cout << "将茶水倒入杯中!" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething(){
cout << "加入食盐!" << endl;
}
};
//业务函数
void DoBussiness(AbstractDrinking* drink){
drink‐>MakeDrink();
delete drink;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
DoBussiness(new Coffee);//new Coffee 是在堆上分配内存创建一个 Coffee 对象，然后将该对象的指针传递给 DoBussiness 函数进行处理。
cout << "‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐" << endl;
DoBussiness(new Tea);
return 0
}虚函数 和纯虚函数的 区别：
虚函数：virtual修饰 有函数体 不会导致父类为抽象类。
纯虚函数：virtual修饰，=0，没有函数体 导致父类为抽象类。子类必须重写父类的所有 纯虚函数。
四、虚析构函数
构造的顺序：父类--->成员---->子类
析构的顺序：子类--->成员---->父类
虚析构：通过父类指针 释放整个子类空间。
原理：
五、纯虚析构
纯虚析构的本质是析构函数，负责释放各类的空间。而且析构函数不能被继承。 故必须为纯虚析构函数提供一个函数体，纯虚析构函数 必须在类外实现。
#pragma warning(disable:4996)
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
class Animal
{
public:
//纯虚函数
virtual void speak(void)=0;
//纯虚析构
//纯虚析构函数 必须在类外实现
virtual ~Animal()=0;
};
class Dog:public Animal
{
public:
//子类重写父类的虚函数，本质仍是虚函数，此时关键字virtual可省
void speak(void)
{
cout << "狗在汪汪" << endl;
}
~Dog()
{
cout<<"Dog析构函数"<<endl;
}
};
void test()
{
Animal* p = new Dog;
p->speak();
delete p;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
test();
return 0;
}
//纯虚析构函数 必须在类外实现
Animal::~Animal()
{
cout<<"Animal析构函数"<<endl;
}
虚析构 和纯虚析构的区别：
虚析构：virtual修饰，有函数体，不会导致父类为抽象类。
纯虚析构：virtual修饰，=0，函数体必须类外实现，导致父类为抽象类。
六、多态的常见问题
1、多态的分类
2、谈谈你对动态捆绑机制的理解（虚函数实现原理）
3、重载、重定义、重写的区别
4、虚函数和纯虚函数的区别
5、虚析构和纯虚析构的区别
6、虚函数的作用
7、虚析构的作用
八、重载、重定义、重写的区别
重载：同一作用域，同名函数，参数的顺序、个数、类型不同 都可以重载。函数的返回值 类型不能作为重载条件（例：函数重载、运算符重载）
重定义：有继承，子类 重定义 父类的同名函数（非虚函数）， 参数顺序、个数、类型可以 不同。子类的同名函数会屏蔽父类的所有同名函数（可以通过作用域解决）
重写（覆盖）：有继承，子类重写 父类的虚函数。返回值类型、函数名、参数顺序、个 数、类型都必须一致。
