C++如何实现多态_C++ 多态实现方法-C++-PHP中文网

C++如何实现多态_C++ 多态实现方法

穿越時空

发布： 2025-10-02 18:05:02

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多态通过虚函数、继承和基类指针或引用实现，允许不同对象对同一消息做出不同响应。示例中Animal基类的speak函数为虚函数，Dog和Cat类重写该函数，通过基类指针调用时根据实际对象类型动态绑定到对应版本，输出“Dog barks.”和“Cat meows.”。纯虚函数使用virtual void func() = 0定义，含纯虚函数的类为抽象类，不能实例化，派生类必须实现所有纯虚函数。多态需通过指针或引用触发，直接调用对象不会启用动态绑定；建议使用override标记重写函数；析构函数应声明为虚函数以防内存泄漏；构造函数和静态函数不能为虚函数。底层机制基于虚函数表（vtable），每个类有vtable存储虚函数地址，对象包含指向vtable的指针（vptr），运行时通过vptr确定调用的具体函数。掌握这些要点即可正确使用C++多态。

c++如何实现多态_c++ 多态实现方法

在C++中，多态是面向对象编程的核心特性之一，它允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。多态的实现主要依赖于虚函数、继承和基类指针或引用指向派生类对象这三要素。

虚函数与动态绑定

要在C++中实现多态，必须在基类中将需要“动态调用”的成员函数声明为虚函数，使用virtual关键字。

当派生类重写该虚函数后，通过基类指针或引用调用该函数时，会根据实际指向的对象类型决定调用哪个版本，这就是动态绑定。

示例代码：

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#include <iostream>
using namespace std;
<p>class Animal {
public:
virtual void speak() {
cout << "Animal speaks." << endl;
}
};</p><p>class Dog : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Dog barks." << endl;
}
};</p><p>class Cat : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Cat meows." << endl;
}
};</p><p>int main() {
Animal* ptr;
Dog dog;
Cat cat;</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">ptr = &dog;
ptr->speak();  // 输出: Dog barks.

ptr = &cat;
ptr->speak();  // 输出: Cat meows.

return 0;

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}

纯虚函数与抽象类

如果希望基类中的虚函数没有具体实现，仅作为接口使用，可以将其定义为纯虚函数：
virtual void func() = 0;

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包含纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化对象。派生类必须实现所有纯虚函数，否则仍是抽象类。

示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;  // 纯虚函数
};
<p>class Circle : public Shape {
public:
void draw() override {
cout << "Drawing a circle." << endl;
}
};

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