C++面向对象：多态与虚函数详解

本章小结主要关注C++面向对象程序设计中的关键概念——多态性。多态性是面向对象编程的重要特性，它允许在运行时根据对象的实际类型来调用相应的函数，从而提高代码的灵活性和可扩展性。具体来说，本章涉及两种多态性的实现方式： 1. 静态联编与重载： - 静态联编是指编译时确定函数调用，通过函数名进行匹配。C++中，通过函数重载（Overloading）实现这种方法，即在同一作用域内提供多个同名函数，但参数列表不同，编译器会根据传入的参数类型选择合适的函数。 2. 动态联编与虚函数： - 动态联编是在运行时决定函数调用，这是通过虚函数（Virtual Function）实现的。虚函数是在基类中声明并带有`virtual`关键字的成员函数，派生类可以对其进行重写（Redefined）。当我们使用基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是派生类中定义的版本，实现了多态性。 3. 抽象类与纯虚函数： - 抽象类是一种特殊的类，其中至少有一个纯虚函数。纯虚函数没有具体的实现，仅在基类中声明，而在派生类中必须提供具体的实现。这样，抽象类主要用于定义一个接口，其派生类则负责实现这些接口，形成一个类家族，即一个继承层次结构中的相关类。 4. 继承与多态的应用： - 面向对象设计中，继承允许派生类继承基类的属性和行为，同时也支持父子类之间的赋值兼容规则。派生类的对象可以赋值给基类类型的指针，但这可能导致“同化效应”，即基类指针在操作派生类对象后，只能访问到基类的部分成员，派生类的特性和功能可能被隐藏或改变。 5. 示例演示： - 提供了两个类`Student`和`GraduateStudent`的例子，展示了如何使用虚函数以及基类指针指向派生类对象的情况。通过这两个例子，展示了多态性和同化效应在实际编程中的应用。 本章详细讲解了C++中多态的核心概念，包括静态与动态联编、虚函数、抽象类和它们在继承关系中的运用，这对于理解和编写高效的面向对象代码至关重要。通过理解并掌握这些概念，开发者能够更好地设计和扩展软件系统。