C++多态与虚函数

C++多态与虚函数详解

  多态（Polymorphism）是 C++ 面向对象编程的重要特性，通过统一的接口实现不同的行为。虚函数（Virtual Function）是实现运行时多态的核心机制。以下从多态的构成条件、意义、析构函数的虚函数化、纯虚函数和抽象类，以及虚函数表的底层实现依次介绍。

1. 构成多态的条件及意义

构成多态的条件

  运行时多态（动态多态）的实现需要满足以下条件：

1. 继承关系：
   • 必须存在一个基类和至少一个派生类。
2. 虚函数：
   • 基类中至少有一个成员函数被声明为 virtual。
3. 基类指针或引用：
   • 通过基类的指针或引用操作派生类对象。
4. 子类函数重写：
   • 派生类需使用相同函数签名重写基类的虚函数。

多态的意义

• 解耦设计：通过基类定义公共接口，派生类实现具体行为，降低模块间的耦合度。
• 扩展性强：新增派生类时无需修改调用逻辑，只需保证基类接口一致。
• 代码复用：提高代码的可维护性和复用性。
• 动态行为：根据实际对象的类型动态调用对应方法。
  示例代码

#include <iostream>
using namespace std;class Shape {
public:virtual void draw() {cout << "Drawing Shape" << endl;}
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override {cout << "Drawing Circle" << endl;}
};class Square : public Shape {
public:void draw() override {cout << "Drawing Square" << endl;}