运行时多态通过虚函数实现，允许基类指针调用派生类函数，核心机制是vtable和vptr。满足条件：基类指针指向派生类、函数声明为virtual、派生类重写函数。示例中Animal基类的speak()被Dog和Cat重写，通过Animal*调用时执行对应派生类版本。含纯虚函数（=0）的类为抽象类，不可实例化，用于定义接口。该机制支持开闭原则，提升扩展性。
在C++中，多态是指同一接口可以表现出不同行为的特性。它允许我们通过基类的指针或引用调用派生类的函数，实现“一个接口，多种实现”。这种机制是面向对象编程的重要支柱之一，主要分为两种：编译时多态和运行时多态。本文重点介绍运行时多态及其核心实现机制——虚函数。
运行时多态的基本概念
运行时多态指的是程序在运行期间才决定调用哪个函数版本，而不是在编译时确定。它依赖于继承和虚函数来实现。
典型场景是：有一个基类指针指向派生类对象，当调用该指针所指向对象的某个函数时，实际执行的是派生类中重写的版本，而非基类中的原始版本。
要实现运行时多态，必须满足以下条件：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
使用基类的指针或引用指向派生类对象被调用的函数在基类中声明为virtual（虚函数）派生类中对该函数进行重写（override）
虚函数的工作机制
虚函数是实现运行时多态的关键。当一个函数被声明为virtual，C++会启用动态绑定（dynamic binding），即根据对象的实际类型来决定调用哪个函数。
其底层实现通常依赖于虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）。
每个包含虚函数的类都有一个对应的虚函数表，其中存储了该类所有虚函数的地址每个该类的对象都包含一个隐藏的指针（vptr），指向其所属类的虚函数表当通过基类指针调用虚函数时，程序通过vptr找到实际类型的vtable，再从中查找对应函数地址
这意味着即使指针类型是基类，只要对象是派生类，就会调用派生类的函数实现。
代码示例说明多态行为
下面是一个简单的例子展示运行时多态：
#include using namespace std;class Animal {public:virtual void speak() {cout << "Animal makes a sound" << endl;}};
class Dog : public Animal {public:void speak() override {cout << "Dog barks" << endl;}};
class Cat : public Animal {public:void speak() override {cout << "Cat meows" << endl;}};
int main() {Animal animal1 = new Dog();Animal animal2 = new Cat();
animal1->speak(); // 输出: Dog barksanimal2->speak(); // 输出: Cat meowsdelete animal1;delete animal2;return 0;
}
尽管animal1和animal2都是Animal*类型，但调用speak()时执行的是各自派生类的版本，这就是运行时多态的体现。
纯虚函数与抽象基类
有时候我们希望基类中的虚函数没有具体实现，仅作为接口存在。这时可以使用纯虚函数：
virtual void speak() = 0;
包含纯虚函数的类称为抽象类，不能直接实例化。派生类必须实现所有纯虚函数，否则也仍是抽象类。这常用于定义接口规范。
基本上就这些。运行时多态让C++具备强大的扩展性和灵活性，结合虚函数机制，使得程序可以在不修改原有代码的情况下支持新类型，符合开闭原则。理解vtable和vptr有助于深入掌握其性能特征和限制。
以上就是c++++中什么是多态_C++运行时多态与虚函数机制的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
发布者：程序猿，转转请注明出处：https://www.chuangxiangniao.com/p/1485879.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
