C++多态实战指南：虚函数、动态绑定与纯虚函数

多态即“多种形态”。通常发生在继承层级中：基类指针/引用指向派生对象，调用成员函数时，实际执行哪个版本取决于对象真实类型，而非指针/引用静态类型。

静态绑定的缺陷演示

基类Shape含area()，派生Rectangle、Triangle各自重写。若area()非virtual：

class Shape { protected: int width, height; public: Shape(int a=0,int b=0):width(a),height(b){} int area() { cout<<"Parent class area:"<<endl; return 0; } };
class Rectangle: public Shape { public: Rectangle(int a=0,int b=0):Shape(a,b){} int area() { cout<<"Rectangle class area:"<<endl; return width*height; } };
class Triangle: public Shape { public: Triangle(int a=0,int b=0):Shape(a,b){} int area() { cout<<"Triangle class area:"<<endl; return width*height/2; } };
int main() {
    Shape *shape;
    Rectangle rec(10,7); Triangle tri(10,5);
    shape = &rec; shape->area(); // 输出"Parent class area"
    shape = &tri; shape->area(); // 输出"Parent class area"
    return 0;
}

输出两行Parent class area。原因：编译期根据指针类型Shape*绑定基类版本——静态绑定（早期绑定）。

虚函数启用动态绑定

在基类area()前加virtual：

virtual int area() { cout<<"Parent class area:"<<endl; return 0; }

再次运行输出：

Rectangle class area
Triangle class area

编译器根据指针指向的实际对象类型动态分派——动态绑定（晚期绑定）。这是多态的核心机制。

虚函数

基类用virtual声明的函数。标志编译器：不希望静态绑定，期望运行时根据对象类型动态选择版本。实现动态链接/晚期绑定。

纯虚函数与抽象类

若基类无法给出有意义实现，但强制派生类实现，可声明为纯虚函数：

class Shape {
protected: int width, height;
public: Shape(int a=0,int b=0):width(a),height(b){}
    virtual int area() = 0; // =0标记纯虚函数
};

含纯虚函数的类为抽象类，不能实例化对象，仅作为接口规范。派生类必须覆盖所有纯虚函数才能实例化，否则仍为抽象类。

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