多态的基本概念

多态分为静态多态和动态多态

函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名

动态多态是派生类和虚函数实现运行时多态

区别：

静态多态编译时绑定函数地址，而动态多态是运行时确认函数地址（动态比静态多）

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我们为了理解动态多态，先写一个最简单的，动物有叫的方法，猫继承，重写了方法，注意是重写，不是重载，比重载要求严格是返回值也必须一样。我们编写Animal的引用给speak方法，里面调用shout方法，我们在测试方法里将Cat对象传入，注意C++里是允许将父类引用或者指针指向子类的，这时我们传入了猫，你会以为是猫叫，结果却是动物叫，是类型限制了么，我传入了cat对象。其实这就是静态多态，已经预先定好了内存的位置。所以不管传什么子类都是调用的动物类方法。

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我们可以把继承变成静态继承，就是将父类方法变成虚函数，而虚函数就是函数前加上virtual，子类cat继承后方法可以不写virtual，写上也没错，如图，就变成运行时调用，这样就实现了猫在叫。

总结，动态多态得有继承关系，子类要重写父类的虚函数，子类的virtual可以不写。动态多态的使用是父类的引用或指针指向子类的对象

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当我们给Animal定义虚函数时，如上图，其内部就会有个vfptr虚函数指针，指针指向其vftable虚函数表，函数表内记录的是虚函数的地址。

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如果Cat只是继承，没有重写，则会把虚函数指针继承，同时把父类的虚函数表继承，里面的是动物的函数地址。

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当Cat重写后，虚函数表就替换成了自己的方法的地址。当我们使用多态方式调用，即父类指针指向时，还是去依据指针指向虚函数表，但是指向变了，这就是多态的原理

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当然还是可以通过vs命令行去看结构。

多态案例

为什么使用多态，组织结构清晰，可读性强，便于前期和后期的扩展以及维护，尽可能满足对修改关闭对扩展开放的原则

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如上，我们一般如果自己写一个计算器类，可能会考虑将每个计算方法都添加到类里，但是哪天再添加就需要修改他，而如果我们只定义一个基类，对计算结果留一个接口，然后使用各种类去实现它，然后就可以实现多态的调用，我们这里使用的多态的指针的引用。因为是new出来的空间，所以需要我们手动去释放它，结束要delete掉

纯虚函数和抽象类

我们之前多态虚函数，也写了动物类的shout函数内容，计算器类也写了返回0，其实很多时候我们并不需要这个父类去实例化，所以父类的虚函数定义什么内容就无意义，这时候我们就需要使用什么都没有内容的纯虚函数，而使用了纯虚函数的类叫做抽象类，抽象类是不允许实例化的，也不允许在堆区占用空间，而子类如果不多态重写纯虚函数，则其也是抽象类，直到重写了虚函数为止。

定义纯虚函数的格式 virtual 函数名（参数列表）=0； 这里并不需要函数内容。只等着子类去实现注意有=0及分号

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如上，我们尝试去实例化一个抽象类，是不可以的

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如上，我们子类没有重写虚函数，也是抽象类，同样不让实例

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当我们重写了抽象类的方法，就可以实例化，也能调用方法，因为这个方法有意义

虚析构和纯虚析构

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首先先来个上面的代码，我们猫继承动物类，分别写出构造和析构打印，将子类继成抽象类，同时使用多态写法指针接收对象，用完需要删除指针，可以看到多态写法并没有执行Cat的析构。如果我们给Cat开辟堆区的属性，那就无法被释放掉，这时我们就可以使用虚析构，就是在父类的析构方法加上virtual关键字，就会实现调用cat析构