C++面向对象：多态、继承与虚函数详解

本章深入探讨了C++面向对象程序设计中的关键概念——多态。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，从而增强了代码的灵活性和复用性。本章主要分为三个部分： 1. **继承呼唤多态**：继承是实现多态的基础，通过继承，子类可以从父类继承属性和行为。例如，`class GraduateStudent : public Student`定义了一个子类`GraduateStudent`，它扩展了`Student`类的功能。这种关系使得派生类的对象可以赋值给基类的对象，如`Student s = gs;`。然而，虽然可以进行这样的赋值操作，但实际调用的函数是基类的，如`s.display()`会输出"Student"，这是因为`display`方法在基类中并未被重写。 2. **虚函数**：为了支持动态绑定（即运行时多态），C++引入了虚函数的概念。通过在基类声明函数为虚函数（`virtual`关键字），可以在派生类中提供自己的实现。例如，`void display()`在`GraduateStudent`类中被声明为虚函数，当`gs.display()`被调用时，会根据实际的对象类型调用相应版本的函数，从而实现多态效果。如上例中，如果在`main`函数中先将`gs.display()`调用，输出将是"GraduateStudent"。 3. **纯虚函数与抽象类**：纯虚函数是一种特殊的虚函数，它没有具体实现，仅声明而没有定义。通过声明一个基类的所有纯虚函数，使得这个类成为抽象类。抽象类不能实例化，只能作为其他类的基类，用来规定子类必须实现的接口。例如，`class Student`中声明`void display();`为纯虚函数后，`Student`将成为抽象类，`GraduateStudent`作为具体的实现。 在实际应用中，理解并灵活运用继承、虚函数和抽象类的原理，能够帮助开发者编写出更加模块化、可扩展的代码，提升程序的灵活性。例如，`#include<iostream.h>`部分展示了多态如何影响对象和指针的行为，即使对象被赋值后，其表现出的行为也可能受到基类属性的影响，这就是所谓的"同化效应"。 本章的C++面向对象编程内容对于理解和实践多态至关重要，熟练掌握这些概念有助于提高程序员在设计和实现复杂系统时的代码质量和可维护性。