多态（上）【C++】

多态的概念

C++中的多态是面向对象编程（OOP）的一个核心特性，指的是同一个接口可以用于不同类型的对象，而这些对象对同一消息可以做出不同的响应。
具体来说，多态性允许以统一的方式处理不同类型的对象，使得代码更加灵活和可扩展。

多态通俗地说就是“多种形态”。
在不同的对象上执行相同的行为时，由于对象类型的不同，会产生不同的结果
举例来说，对于“买票”这个行为，普通人买票是全价，学生买票是半价，军人买票享有优先权。不同类型的对象（普通人、学生、军人）对同一行为产生了不同的响应。

多态的表现形式一般就是：
指向的对象不同，调用同名的函数，具体调用到的函数就不同
例
父类A和子类B中都有一个函数func()，构成多态的时候：

A*p=new A;  指向父类对象
p->func();  就调用父类中的funcA*p=new B;  指向子类对象
p->func();  就调用子类中的func

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多态的实现

多态产生的条件

1. 子类必须重写（或者协变）父类的虚函数
2. 必须是父类的指针或者引用调用构成重写的虚函数

例

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什么是虚函数？

在C++中，虚函数是使用virtual关键字修饰的非静态成员函数。
虚函数的主要作用是允许在派生类中重新定义基类的函数，从而实现多态。

关于虚函数的一些注意点：

1. 虚函数就是为了实现多态而存在的，而且支持虚函数是需要付出一定代价的
   所以如果不实现多态，就不要定义虚函数

2. 静态成员函数不能做虚函数
   因为
   ①虚表指针存在对象里，但是静态成员的生命周期比对象长，而且静态成员函数里面没有this指针，就找不到对象
   ②因为静态的特性：在以该父类为起始的整个继承体系中只有一份，如果实行多态的话就有多份了，这不符合静态的特性

3. 在父类中声明为虚函数的成员函数，继承到子类后，这个成员函数即使没有被virtual修饰也是虚函数。
   但是还是建议在子类中也加上virtual修饰，这样代码的可读性更高

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虚函数的重写和协变

重写

子类中有与父类完全相同【返回值类型、函数名、参数列表完全相同】的虚函数，称子类的虚函数重写了父类的虚函数。
例

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协变

子类和父类的虚函数的返回值可以不同【其他两个（函数名，参数表）依旧必须相同】，但是满足以下3个条件的就构成协变

1. 父类的虚函数的返回值是一个父类类型的指针或者引用
2. 子类的虚函数的返回值是一个子类类型的指针或者引用
3. 子类和父类的返回值中的子类和父类必须是同一个继承体系的
   例
   

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析构函数的重写

重写的要求上面说了，即必须子类和父类的虚函数的返回值，函数名，参数表都相同才可以构成重写
但是析构函数名字的特殊性【~类名】，就让同一作用域中的两个类的析构函数的名字不可能相同，因为这两个类的类名不可能相同

所以析构函数不能构成重写吗？
并非如此。
反而因为析构函数的多态非常重要，C++又专门为它开了一条路：
任意一个类，只要它加入了继承体系，那么它的析构函数的名字就会被改成destructor

因为析构函数没有返回值和参数表，所以析构函数构成重写非常简单，只需要在父类的析构函数前面加一个virtual，让它变成虚函数就可以了。

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为什么有必要要让析构函数构成重写？

如果析构函数没有构成重写，那么下面这种情况就会内存泄露：
因为析构函数没有构成多态，所以delete时候只会看指针的类型是什么，据此调用析构函数
所以只调用了父类的析构

上面的这种情况【父类指针指向new出来的子类对象】在使用多态的时候还是挺常见的，所以解决很有必要

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当析构函数构成多态的时候：
因为析构函数构成了多态，所以delete时候就会看指针的指向的对象是什么，据此调用析构函数
所以会调用子类的析构

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