C++ 中的多态性
多态性这个词意味着有多种形式。通常，当存在类层次结构并且它们通过继承关联时，就会发生多态性。
C++ 多态性意味着对成员函数的调用将导致执行不同的函数，具体取决于调用该函数的对象的类型。
考虑以下示例，其中基类已由其他两个类派生 -
#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape( int a = 0, int b = 0){
width = a;
height = b;
}
int area() {
cout << "Parent class area :" << width * height << endl;
return width * height;
}
};
class Rectangle: public Shape {
public:
Rectangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
int area () {
cout << "Rectangle class area :" << width * height << endl;
return (width * height);
}
};
class Triangle: public Shape {
public:
Triangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
int area () {
cout << "Triangle class area :" << (width * height)/2 << endl;
return (width * height / 2);
}
};
// Main function for the program
int main() {
Shape *shape;
Rectangle rec(10,7);
Triangle tri(10,5);
// store the address of Rectangle
shape = &rec;
// call rectangle area.
shape->area();
// store the address of Triangle
shape = &tri;
// call triangle area.
shape->area();
return 0;
}
当上面的代码被编译并执行时，它会产生以下结果 -
Parent class area :70 Parent class area :50
输出不正确的原因是编译器将函数area()的调用设置为基类中定义的版本。这称为函数调用的静态解析，或静态链接——函数调用在程序执行之前就被固定。这有时也称为早期绑定，因为 area() 函数是在程序编译期间设置的。
但现在，让我们对程序稍作修改，在 Shape 类中的 area() 声明之前添加关键字virtual，使其看起来像这样 -
#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape( int a = 0, int b = 0){
width = a;
height = b;
}
virtual int area() {
cout << "Parent class area :" << width * height << endl;
return width * height;
}
};
class Rectangle: public Shape {
public:
Rectangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
int area () {
cout << "Rectangle class area :" << width * height << endl;
return (width * height);
}
};
class Triangle: public Shape {
public:
Triangle( int a = 0, int b = 0):Shape(a, b) { }
int area () {
cout << "Triangle class area :" << (width * height)/2 << endl;
return (width * height / 2);
}
};
// Main function for the program
int main() {
Shape *shape;
Rectangle rec(10,7);
Triangle tri(10,5);
// store the address of Rectangle
shape = &rec;
// call rectangle area.
shape->area();
// store the address of Triangle
shape = &tri;
// call triangle area.
shape->area();
return 0;
}
稍作修改后，当编译并执行前面的示例代码时，会产生以下结果 -
Rectangle class area :70 Triangle class area :25
这次，编译器查看指针的内容而不是其类型。因此，由于 tri 和 rec 类的对象地址存储在 *shape 中，因此调用相应的 area() 函数。
正如您所看到的，每个子类都有一个单独的函数 area() 实现。这就是多态性通常的使用方式。您有不同的类，它们具有相同名称的函数，甚至具有相同的参数，但具有不同的实现。
虚拟功能
虚函数是基类中使用关键字virtual声明的函数。在基类中定义一个虚函数，并在派生类中定义另一个版本，向编译器发出信号，表明我们不希望该函数进行静态链接。
我们真正想要的是根据调用该函数的对象类型来选择在程序中的任何给定点调用的函数。这种操作称为动态链接或后期绑定。
纯虚函数
您可能希望在基类中包含虚函数，以便可以在派生类中重新定义它以适合该类的对象，但您无法为基类中的函数提供有意义的定义。
我们可以将基类中的虚函数area()更改为以下内容 -
class Shape {
protected:
int width, height;
public:
Shape(int a = 0, int b = 0) {
width = a;
height = b;
}
// pure virtual function
virtual int area() = 0;
};
=0告诉编译器该函数没有函数体，上面的虚函数将被称为纯虚函数。