理解多态，让不同的“人”做同一件事情会产生不同的结果

以下代码在vs2019下的x86程序中，涉及指针为4bytes。

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多态的概念

多态：多种形态。具体一些，就是不同的对象去做同样的行为，会产生出不同的状态。

例如：买车票的时候，当你是学生的时候，可能就会半价；当你是其他人的时候可能就是全价了。

//举例，这个代码可以暂时不用看懂
class Person
{
    
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "普通票---全价" << endl;
	}
};
class Student : public Person
{
    
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "学生票---半价" << endl;
	}
};
void func(Person& p)
{
    
	p.BuyTicket();
}
int main(void)
{
    
	Person p1;
	Student s1;
	//不同的对象做同一件事，得到的状态不同
	func(p1); 
	func(s1);
	return 0;
}

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多态分为：静态的多态、动态的多态。
静态的多态：是在编译时实现的。例如函数重载，看上去像是在调用同一个函数有着不同的行为。
动态的多态：是在运行时实现的。基类的指针或者引用去调用同一个函数，传不同类型的对象会调用不同的函数。

构成多态的条件

1、多态是基于继承的，只有在有继承关系的体系中才能构成多态。
2、必须通过基类的指针或者引用去调用虚函数。
3、被调用的成员必须是虚函数，且派生类必须对基类的虚函数进行重写。

虚函数：被virtual关键字修饰的非静态类成员。(ps:在返回值前面加virtual)

虚函数和重写

虚函数的重写：派生类中有一个和基类基本相同的函数，这里的基本相同指，同样是虚函数并且返回值、函数名、参数都相同。而函数体内的内容不同，类似于将这个函数重新改写了，这种情况称为派生类的虚函数重写了基类的虚函数。

构成多态的一个例外：返回值不同，其他条件满足，并且这两个函数的返回值是继承关系（父子关系）的指针或者引用，这个时候也构成多态。这种情况称为协变

//协变也构成多态
//协变：返回值可以不同，但是必须是继承关系（父子关系）
class Person
{
    
public:
	virtual Person* BuyTicket()
	{
    
		cout << "普通票---全价" << endl;
		return nullptr;
	}
};
class Student : public Person
{
    
	virtual Student* BuyTicket() //派生类中可以不是虚函数
	{
    
		cout << "学生票---半价" << endl;
		return nullptr;
	}
};
void func(Person& p)
{
    
	p.BuyTicket();
}
int main(void)
{
    
	Person p1;
	Student s1;

	func(p1);
	func(s1);
	return 0;
}

构成多态的另一个例外：基类成员是虚函数、而派生类成员可以不是虚函数，也就是不用virtual修饰,但是其他条件还是需要满足的。这样也构成多态，虽然派生类成员没有被virtual修饰，但它是先继承了基类虚函数的属性，再完成的重写，那么它也算是虚函数。

class Person
{
    
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "普通票---全价" << endl;
	}
};
class Student : public Person
{
    
	void BuyTicket() //派生类可以不是虚函数
	{
    
		cout << "学生票---半价" << endl;
	}
};
void func(Person& p)
{
    
	p.BuyTicket();
}
int main(void)
{
    
	Person p1;
	Student s1;

	func(p1);
	func(s1);
	return 0;
}

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存在着一个场景，析构函数必须是虚函数：动态申请基类、派生类的对象，如果都交给了基类指针管理，那么析构函数需要是虚函数。

//存在着一种场景，析构函数必须是函数
//基类、派生类对象，都交给了基类指针管理。
class Person
{
    
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "普通票---全价" << endl;
	}
	~Person()
	{
    
		cout << "~Person" << endl;
	}
};
class Student : public Person
{
    
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "学生票---半价" << endl;
	}
	~Student()
	{
    
		cout << "~Student" << endl;
	}
};
void func(Person& p)
{
    
	p.BuyTicket();
}
int main(void)
{
    
	//派生类对象交给了基类指针管理
	Person* p2 = new Person;
	Person* s2 = new Student;

	delete p2;
	delete s2;

	return 0;
}

运行结果：p2和s2都是调用基类的析构函数去清理资源。

派生类对象地址赋值给基类指针，虽然被切片了，但还是需要调用派生类自己的析构函数去清理资源。所以这并没有正确地调用析构函数，我们需要的是，S2调用Student自己的析构函数。析构函数的函数名，编译时会被统一处理成destructor，并且它不需要参数和返回值，所以认为析构函数函数名、参数、返回值相同。那要使得析构函数构成多态，那么可以在用virtual修饰这两个析构函数，或者修饰基类的析构函数就可以了。

class Person
{
    
public:
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "普通票---全价" << endl;
	}
	virtual ~Person() //析构函数修饰成虚函数
	{
    
		cout << "~Person" << endl;
	}
};
class Student : public Person
{
    
	virtual void BuyTicket()
	{
    
		cout << "学生票---半价" << endl;
	}
	~Student()
	{
    
		cout << "~Student" << endl;
	}
};
void func(Person& p)
{
    
	p.BuyTicket();
}
int main(void)
{
    
	//派生类对象交给了基类指针管理
	Person* p2 = new Person;
	Person* s2 = new Student;

	delete p2;
	delete s2;

	return 0;
}

这里调用了两次基类的析构函数，是因为，派生类的析构函数调用之后，会自动调用一次基类的析构函数去析构被继承下来的基类部分。

关键字override 、final

final：修饰虚函数，表示该虚函数不能被重写。
修饰方法：在基类虚函数参数括号后，函数体之前使用。

//关键字final
class Car
{
    
public:
	virtual void Drive() final 
	{
    }
};
class Benz :public Car
{
    
public:
	virtual void Drive() 
	{
     cout << "Benz-舒适" << endl; }
};

【补充】
使用final修饰类，那么会使得该类不能被继承。修饰方法：在基类类名之后，类体之前使用。

//关键字final
class Car final
{
    
public:
	virtual void Drive() 
	{
    }
};
class Benz :public Car
{
    
public:
	virtual void Drive() 
	{
     cout << "Benz-舒适" << endl; }
};

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override:修饰虚函数，检查派生类的虚函数是否重写了基类的某个虚函数，如果没有重写编译报错。
修饰方式：在派生类虚函数参数括号后面，函数体之前使用。

//关键字override
//使用override修饰派生类的虚函数，判断该虚函数是否重写，如果没有重写则会编译报错
class Car
{
    
public:
	virtual void Drive()
	{
    }
};
class Benz :public Car
{
    
public:
	virtual void Drive(int i) override
	{
    
		//cout << "Benz-舒适" << endl;
	}
};

重载、重写（覆盖）、重定义（隐藏）区分

• 重载：
  1、两个函数在同一作用域中
  2、要求函数名相同。参数个数、类型或者顺序不同

• 重写（覆盖）：
  1、两个函数在不同的作用域。一个在基类的作用域、一个在父类的作用域。
  2、函数名、参数、返回值都必须相同（协变除外，返回值可以不同，但是一定是父子关系）
  3、两个函数都是虚函数，或者基类中的那个函数是虚函数。

• 重定义（隐藏）
  1、两个函数在不同的作用域。一个在基类的作用域、一个在父类的作用域
  2、两个函数的函数名、参数相同
  3、两个基类和派生类的同名函数不构成重写就是重定义