C++多态

注：文章转自公众号：Coder梁（ID：Coder_LT）

在我们之前介绍的继承的情况当中，派生类调用基类的方法都是不做任何改动的调用。

但有的时候会有一些特殊的情况，我们会希望同一个方法在不同的派生类当中的行为是不同的。举个简单的例子，比如speak方法，在不同的类当中的实现肯定是不同的。如果是Human类，就是正常的说话，如果是Dog类可能是汪汪，而Cat类则是喵喵。

在这种情况下只是简单地使用继承是无法满足我们的要求的，最好能够有一个机制可以让方法有多种形态，不同的对象去调用的逻辑不同。这样的行为称为多态。

这里稍微强调一下，多态是一种面向对象的设计思路，本身和C++不是强绑定的，其他语言当中一样有多态，只不过实现的方式可能有所不同。

在C++当中有两种重要的机制用于实现多态：

• 在派生类当中重新定义基类的方法
• 使用虚方法

我们来看一个例子：

class Mammal {
 private:
  string name;
 public:
  Mammal(string n): name(n) {}
     string Name() const{
            return name;
        }
  virtual void speak() const {
   cout << "can't say anything" << endl;
  }
     virtual ~Mammal() {};
};

class Human : public Mammal{
 private:
  string job;
 public:
  Human(string n, string j): Mammal(n), job(j) {}
  virtual void speak() const {
   cout << "i'm human" << endl;
  }
};

由于示例比较简单，所以我们把类的声明和实现写在一起了。

从结构上来看，这就是一个简单的继承，我们实现了两个类，一个叫做Mammal，一个叫做Human，然后给它们各自定义了一些成员变量。

值得注意的是speak函数，我们在函数声明前面加上了一个关键字virtual，这表示这是一个虚函数。

方法被定义成虚方法之后，在程序执行的时候，将会根据派生类的类型来选择执行的方法版本。在进行调用的时候，程序是根据对象类型而不是引用和指针的类型来选择执行的方法，

如：

Mammal *m = new Human("man", "spiderman");
m->speak();

这里我们用一个Mammal的指针指向了一个Human类型的对象，当我们调用方法的时候，由于speak方法是一个虚方法。因此执行的时候程序会根据对象的类型也就是Human去执行Human对象中的speak方法，而不是Mammal中的。

通常我们会将析构函数也设置成虚方法，因为派生类当中往往有一些专属成员，这是一种惯例。因为如果析构函数不是虚函数，那么只会调用对应指针类型的析构函数，这意味着可能在一些情况下产生错误和问题。

在上述的示例当中，我们是将类方法的实现和声明写在一起了，如果还是采取和之前一样分开实现的方式，需要注意我们无需在函数签名中加上virtual关键字。