多态调用规则

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oioihoii 2025-01-21 11:07:45 ©著作权

文章标签 c++ 多态派生类虚函数 文章分类 JavaScript 前端开发

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C++ 中的多态调用规则详解

在 C++ 的面向对象编程中，多态是一种基本的特性，它允许我们通过基类的指针或引用来调用派生类中的方法。本文将深入探讨 C++ 中多态的调用规则，以及在不同情况下如何影响函数的调用。

示例代码

我们首先通过一个简单的示例来理解多态的基本概念。

#include <iostream>

class Base {
public:
    int base_var;
    virtual void Func() {
        std::cout << "Base::Func: " << base_var << std::endl;
        this->base_var = 100;
        std::cout << "Base::Func: " << base_var << std::endl;
        delete this; // 注意：在这里删除对象会导致未定义行为
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void Func() override {
        std::cout << "Derived::Func" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Base* base_ptr = new Derived();
    base_ptr->Func(); // 调用 Derived::Func

    Derived derived_obj;
    Base& base_ref = derived_obj;
    base_ref.Func();  // 调用 Derived::Func

    Derived derived_obj1;
    Base base_obj = derived_obj1;
    base_obj.Func();  // 调用 Base::Func，注意：这里会报错，因为普通对象不能使用 delete
}

多态调用规则

在上述代码中，我们定义了一个基类 Base 和一个派生类 Derived。基类 Base 中的 Func 方法被声明为 virtual，这使得我们可以在派生类中重写它。接下来，我们将讨论不同情况下的多态调用规则：

指针调用：

Base* base_ptr = new Derived();
base_ptr->Func(); // 调用 Derived::Func

当我们使用基类指针 base_ptr 指向派生类对象 Derived 时，调用 Func 方法会执行 Derived 中的实现。这是因为 Func 方法是虚函数，允许动态绑定。

引用调用：

Derived derived_obj;
Base& base_ref = derived_obj;
base_ref.Func();  // 调用 Derived::Func

在这种情况下，我们使用基类引用 base_ref 指向派生类对象 derived_obj。同样，由于 Func 是虚函数，调用会转到 Derived 的实现。

对象调用：

Derived derived_obj1;
Base base_obj = derived_obj1;
base_obj.Func();  // 调用 Base::Func

这里我们创建了一个基类对象 base_obj，并将派生类对象 derived_obj1 赋值给它。由于对象的切片特性，base_obj 只会保留 Base 的部分，因此调用 Func 方法时会执行 Base::Func。需要注意的是，普通对象不能使用 delete，这会导致未定义行为。