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詳解C++ 多態(tài)的兩種形式（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）

更新時(shí)間：2020年08月31日 10:29:14 作者：Dabelv

這篇文章主要介紹了C++ 多態(tài)的兩種形式，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)c++，感興趣的朋友可以了解下

1.多態(tài)的概念與分類(lèi)

多態(tài)（Polymorphisn）是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）的一個(gè)重要特征。多態(tài)字面意思為多種狀態(tài)。在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中，一個(gè)接口，多種實(shí)現(xiàn)即為多態(tài)。C++中的多態(tài)性具體體現(xiàn)在編譯和運(yùn)行兩個(gè)階段。編譯時(shí)多態(tài)是靜態(tài)多態(tài)，在編譯時(shí)就可以確定使用的接口。運(yùn)行時(shí)多態(tài)是動(dòng)態(tài)多態(tài)，具體引用的接口在運(yùn)行時(shí)才能確定。

靜態(tài)多態(tài)和動(dòng)態(tài)多態(tài)的區(qū)別其實(shí)只是在什么時(shí)候?qū)⒑瘮?shù)實(shí)現(xiàn)和函數(shù)調(diào)用關(guān)聯(lián)起來(lái)，是在編譯時(shí)期還是運(yùn)行時(shí)期，即函數(shù)地址是早綁定還是晚綁定的。靜態(tài)多態(tài)是指在編譯期間就可以確定函數(shù)的調(diào)用地址，并生產(chǎn)代碼，這就是靜態(tài)的，也就是說(shuō)地址是早綁定。靜態(tài)多態(tài)往往也被叫做靜態(tài)聯(lián)編。動(dòng)態(tài)多態(tài)則是指函數(shù)調(diào)用的地址不能在編譯器期間確定，需要在運(yùn)行時(shí)確定，屬于晚綁定，動(dòng)態(tài)多態(tài)往往也被叫做動(dòng)態(tài)聯(lián)編。

2.多態(tài)的作用

為何要使用多態(tài)呢？封裝可以使得代碼模塊化，繼承可以擴(kuò)展已存在的代碼，他們的目的都是為了代碼重用。而多態(tài)的目的則是為了接口重用。靜態(tài)多態(tài)，將同一個(gè)接口進(jìn)行不同的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)傳入不同的參數(shù)（個(gè)數(shù)或類(lèi)型不同）調(diào)用不同的實(shí)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)多態(tài)，則不論傳遞過(guò)來(lái)的哪個(gè)類(lèi)的對(duì)象，函數(shù)都能夠通過(guò)同一個(gè)接口調(diào)用到各自對(duì)象實(shí)現(xiàn)的方法。

3.靜態(tài)多態(tài)

靜態(tài)多態(tài)往往通過(guò)函數(shù)重載和模版（泛型編程）來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體可見(jiàn)下面代碼：

#include <iostream>
using namespace std;

//兩個(gè)函數(shù)構(gòu)成重載
int add(int a, int b)
{
  cout<<"in add_int_int()"<<endl;
  return a + b;
}
double add(double a, double b)
{
  cout<<"in add_double_doube()"<<endl;
  return a + b;
}

//函數(shù)模板（泛型編程）
template <typename T>
T add(T a, T b)
{
  cout<<"in func tempalte"<<endl;
  return a + b;
}

int main()
{
  cout<<add(1,1)<<endl;					//調(diào)用int add(int a, int b)
  cout<<add(1.1,1.1)<<endl;		  	 	//調(diào)用double add(double a, double b)
  cout<<add<char>('A',' ')<<endl;		//調(diào)用模板函數(shù)，輸出小寫(xiě)字母a
}

程序輸出結(jié)果：

in add_int_int()
2
in add_double_doube()
2.2
in func tempalte
a

4.動(dòng)態(tài)多態(tài)

動(dòng)態(tài)多態(tài)最常見(jiàn)的用法就是聲明基類(lèi)的指針，利用該指針指向任意一個(gè)子類(lèi)對(duì)象，調(diào)用相應(yīng)的虛函數(shù)，可以根據(jù)指向的子類(lèi)的不同而調(diào)用不同的方法。如果沒(méi)有使用虛函數(shù)，即沒(méi)有利用C++多態(tài)性，則利用基類(lèi)指針調(diào)用相應(yīng)函數(shù)的時(shí)候，將總被限制在基類(lèi)函數(shù)本身，而無(wú)法調(diào)用到子類(lèi)中被重寫(xiě)過(guò)的函數(shù)。因?yàn)闆](méi)有多態(tài)性，函數(shù)調(diào)用的地址將是一定的，而固定的地址將始終調(diào)用同一個(gè)函數(shù)，這就無(wú)法“實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，多種實(shí)現(xiàn)”的目的了。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
  virtual void func()
  {
    cout << "Base::fun()" << endl;
  }
};

class Derived : public Base
{
public:
  virtual void func()
  {
   cout << "Derived::fun()" << endl;
  }

};

int main()
{
  Base* b=new Derived;      //使用基類(lèi)指針指向派生類(lèi)對(duì)象
  b->func();            //動(dòng)態(tài)綁定派生類(lèi)成員函數(shù)func
  
  Base& rb=*(new Derived);    //也可以使用引用指向派生類(lèi)對(duì)象
  rb.func();        
}

程序輸出結(jié)果：

Derived::fun()
Derived::fun()

通過(guò)上面的例子可以看出，在使用基類(lèi)指針或引用指向子類(lèi)對(duì)象時(shí)，調(diào)用的函數(shù)是子類(lèi)中重寫(xiě)的函數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行時(shí)函數(shù)地址的動(dòng)態(tài)綁定，即動(dòng)態(tài)聯(lián)編。動(dòng)態(tài)多態(tài)是通過(guò)“繼承+虛函數(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只有在程序運(yùn)行期間（非編譯期）才能判斷所引用對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型，根據(jù)其實(shí)際類(lèi)型調(diào)用相應(yīng)的方法。具體格式就是使用virtual關(guān)鍵字修飾類(lèi)的成員函數(shù)時(shí)，指明該函數(shù)為虛函數(shù)，并且派生類(lèi)需要重新實(shí)現(xiàn)該成員函數(shù)，編譯器將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定。

以上就是詳解C++ 多態(tài)的兩種形式（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ 靜態(tài)多態(tài)和動(dòng)態(tài)多態(tài)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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