如何深入浅出地理解C++中的多态性与虚函数？

本文共计2740个文字，预计阅读时间需要11分钟。

派生一个类的原因并非总是为了继承或增加新成员，有时是为了重新定义基类的成员，使基类成员获得新生。面向对象程序设计的真正力量不仅在于继承，更在于允许重生。

派生一个类的原因并非总是为了继承或是添加新的成员，有时是为了重新定义基类的成员，使得基类成员“获得新生”。面向对象的程序设计真正的力量不仅仅是继承，而且还在于允许派生类对象像基类对象一样处理，其核心机制就是多态和动态联编。

（一）多态性

　　多态是指同样的消息被不同的对象接收时导致不同的行为。所谓消息是指对类成员函数的调用，不同的行为是指的不同的实现，也就是调用了不同的函数。

1）多态的分类

　　广义上说，多态性是指一段程序能够处理多种类型对象的能力。在C++中，这种多态性可以通过重载多态（函数和运算符重载），强制重载（类型强制转换），类型参数化多态（模板）

，包含多态（继承与虚函数）四种方式来实现。类型参数化多态和包含多态称为一般多态性，是用来系统地刻画语义上相关的一组类型;重载多态和强制多态性称为特殊多态性，用来刻画语义上无关连的类型间关系。

　　C++中采用虚函数实现包含多态。虚函数为C++提供了更为灵活的多态机制，这种多态性在程序运行时才能够确定，因此虚函数是多态性的精华，至少含有一个虚函数的类称为多态类。包含多态在面向对象的程序设计中使用很频繁。

2）静态联编

　　联编又称为绑定，就是将模块或函数合并在一起生成可执行代码的处理过程，同时对每个模块或函数分配内存地址，对外部访问也提供正确的内存地址。

　　在编译阶段就将函数实现与函数调用绑定起来称为静态联编。静态联编在编译阶段就必须了解所有函数与模块执行所需要的信息，它对函数的选择是基于指向对象的指针（或引用）的类型。