C++面向对象进阶：多态与内存管理

"C++ 补充-多态" 在C++编程语言中，多态（Polymorphism）是面向对象编程的重要特性之一，它允许不同的对象对同一消息作出不同的响应，实现了灵活和可扩展的代码设计。本资料主要介绍了与多态相关的C++知识点，包括new和delete操作符、虚函数、纯虚函数、抽象类以及动态绑定和虚析构函数。 首先，我们回顾一下面向对象的基础概念。继承是子类继承父类的特性，使得子类可以扩展或重定义父类的功能。访问控制（public, protected, private）决定了类的成员对外部的可见性。在继承中，构造函数和析构函数用于对象的初始化和清理，而函数覆盖则允许子类重新定义父类的函数，以实现不同的行为。 接下来，讲解new操作符。new用于动态地为类的对象分配内存空间。当你使用new分配内存时，系统会调用对应的构造函数来初始化对象。例如，`Student* stu_ptr = new Student;` 创建了一个Student类型的对象，并通过指针stu_ptr来访问和操作它。在使用new创建的对象时，应使用指针的“->”运算符来访问成员，而非点运算符"."。 然而，new分配的内存不会自动释放。如果不使用delete显式地销毁对象，这段内存就会成为内存泄漏，持续占用系统资源。例如，`delete stu_ptr;` 用于释放由new创建的内存。需要注意的是，一旦使用delete释放了内存，不应再使用已释放的指针，否则可能导致未定义的行为。 new还可以用于分配变长数组，如`int* ptr = new int[100];`，这时释放内存需使用`delete[] ptr;`，确保整个数组被正确释放。 在多态的核心，虚函数（Virtual Function）使得基类指针或引能够调用派生类的函数，实现了动态绑定。通过在基类中声明虚函数，子类可以覆盖这个函数并提供自己的实现。虚析构函数是特殊的虚函数，用于确保在删除对象时正确调用析构函数，即使对象是通过基类指针删除的。 纯虚函数（Pure Virtual Function）不包含函数体，仅声明为`= 0`，使得包含纯虚函数的类成为抽象类。抽象类不能实例化，但可以作为其他类的基类，强制子类提供实现纯虚函数，从而规定接口标准。 动态绑定（Dynamic Binding 或 Late Binding）是指在运行时确定函数调用的对象，而不是在编译时。这是C++支持多态的关键机制，使得我们可以编写通用代码，处理不同类型的对象。 理解并掌握这些C++的多态特性对于编写高效、灵活的面向对象程序至关重要。多态不仅提供了代码的复用性，还提高了软件的可维护性和可扩展性。通过熟练运用这些工具，开发者能够构建更加健壮和适应性强的C++应用程序。