多态的基本概念

多态是面向对象设计语言数据抽象和继承之外的第三个基本特征
多态性(polymorphism)提供接口与具体实现之间的另一层隔膜，从而将“what”和“how”分离开来，多态性改善了代码的可读和组织性，同时也使创建的程序具有可扩展性，项目不仅在最初创建时期可以扩展，而且当项目在需要有新的功能时也能扩展
c++支持编译时多态（静态多态）和运行时多态（动态多态），运算符重载和函数重载就是编译时多态，而派生类和虚函数实现运行多态
静态多态和动态多态的区别就是函数地址是早绑定（静态联编）还是晚绑定（动态联编），如果函数的调用，在编译阶段就可以确定函数的调用地址，并产生代码，就是静态多态（编译时多态），就是说地址是早绑定的，而如果函数的调用地址不能编译不能再编译期间确定，而确定，而需要在运行时才能决定，这这就属于晚绑定（动态多态，运行时多态）

静态联编和动态联编

多态分类

静态多态 ------函数重载
动态多态-------虚函数继承关系

静态联编

地址早绑定，编译阶段定好地址

动态联编

地址晚绑定，运行时候绑定好地址

多态

父类的引用或指针指向子类对象

#include<iostream>using namespace std;class Animal
{
public:virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}
};class Cat : public Animal
{
public:void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}};//调用doSpeak ,speak函数的地址早就绑定好了，早绑定，静态联编，编译阶段就确定好了地址
//参数类型为Aniaml类类型，所以地址绑定为Animal类的地址
//如果想调用猫的speak，不能提前绑定好函数的地址，所以需要在运行时候再去确定函数地址
//动态联编，写法Speak放法改为虚函数,再父类上声明虚函数，发生了多态
void doSpeak(Animal & animal)//Animal & animal = cat
{animal.speak();
}//如果发生了继承的关系，编译器允许进行类型转换
void test01()
{Cat cat;doSpeak(cat);}
//什么叫多态？
//父类的引用或者指针 指向 子类对象int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

注意事项：

多态原理解析

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，且派生类必须对基类的虚函数进行重写

Animal类里的内部结构

Cat类里的内部结构

当父类中有了虚拟函数，内部结构发生了改变
内部多了一个vfptr virtual function pointer 虚拟函数表指针，指向vftable 虚函表
父类中结构 vptr & Animal::speak
子类中进行继承会继承 vfptr vfptrtable
构造函数中，会将虚函数表指针指向自己的虚函数表
如果发生了重写，会替换掉虚函数表中的原有的speak,改为 &Cat::speak
深入剖析，内部到底如何调用
((void(*)()) (*(int *)*(int *)animal))();

虚函数重写的两个例外：

1. 协变(基类与派生类虚函数返回值类型不同) 派生类重写基类虚函数时，与基类虚函数返回值类型不同。即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时，称为协变。

2. 析构函数的重写(基类与派生类析构函数的名字不同) 如果基类的析构函数为虚函数，此时派生类析构函数只要定义，无论是否加virtual关键字，都与基类的析构函数构成重写，虽然基类与派生类析构函数名字不同。虽然函数名不相同，看起来违背了重写的规则，其实不然，这里可以理解为编译器对析构函数的名称做了特殊处理，编译后析构函数的名称统一处理成一样

#include<iostream>using namespace std;class Animal
{
public:virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}
};class Cat : public Animal
{
public:virtual void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}
};//调用doSpeak ,speak函数的地址早就绑定好了，早绑定，静态联编，编译阶段就确定好了地址
//参数类型为Aniaml类类型，所以地址绑定为Animal类的地址
//如果想调用猫的speak，不能提前绑定好函数的地址，所以需要在运行时候再去确定函数地址
//动态联编，写法Speak放法改为虚函数,再父类上声明虚函数，发生了多态
void doSpeak(Animal & animal)//Animal & animal = cat
{animal.speak();
}//如果发生了继承的关系，编译器允许进行类型转换
void test01()
{Cat cat;doSpeak(cat);}
void test02()
{//cout << sizeof(Animal) << endl;//没写virtual时是1个字节//写了是4//父类指针指向子类对象发生了多态Animal * animal = new Cat;//animal->speak();//*(int *)*(int *)animal函数地址((void(*)()) (*(int *)*(int *)animal))();
}
//什么叫多态？
//父类的引用或者指针 指向 子类对象int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

重载，重写，重定义的对比

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