C++我对多态性的理解正确吗？

Question

Bar 和 Box 是 Foo 的派生类，Foo 有一个虚函数 F()，而 Bar 和 Box 都有函数 F()。据我了解，多态性正确地允许 Bar.F() 而不是 Box.F() 或 Box.F() 而不是 Bar.F() 使用某些运行时例程覆盖 Foo.F()，而不知道您的对象是否是一个酒吧或一个盒子。它是这样的：

Foo * boxxy = new Box;
boxxy->F();

最后一行将调用右侧的 F()（在本例中为 Box.F()），无论 boxxy 是 Box、Bar 还是 Foo（在本例中）调用虚拟 Foo.F() 的实现）。

我这样理解对吗？如果 boxxy 是 Box 指针，会发生什么变化？如果派生类没有覆盖 F() 会发生什么？最后，为了避免为基类实现函数但仍然允许多态性，您是否只编写一个空函数体并将其声明为虚拟？谢谢。

Answer 1

几乎正确 - 考虑这个继承树：

      Foo
     /   \
   Bar   Box

如果您现在创建这样的指针：

Bar* barry = new Box();

您将得到一个 nice 编译器错误 ，因为 Box 无法转换为 Bar。 :)
所以它只是 Foo<->Bar 和 Foo<->Box，而不是 Bar<->Box。
接下来，当 boxxy 是 Box 指针时，它只会调用 Box::F 函数（如果提供）。
最后，要强制子类实现某个功能，您可以将其声明为pure virtual，如下所示：

virtual void Func() = 0;
//   note this --- ^^^^

现在是子类（在本例中为Bar 和Box >)，必须实现Func，否则编译失败。

Answer 2

是的，将根据您通过 Foo 指针创建的对象类型来调用正确的 F() 。

如果 boxxy 是一个 Box 指针，您只能调用它的 F() 或其派生类之一的 F()，除非您对其父类进行了动态转换，然后调用 F()。

为了避免在基类中实现，您可以将其定义为纯虚拟，如下所示：

class Foo
{
public:
    virtual void F() = 0; //notice the = 0, makes this function pure virtual.

};

Answer 3

如果 boxxy 是一个 Box，会发生什么变化
指针？

它将允许访问不是从 Foo 继承的 Box 的方法。 Box 指针不能指向 Bar 对象，因为 Bar 不是从 Box 派生的。

如果派生类会发生什么
没有 F() 的覆盖吗？

它将从基类继承 F() 的实现。

最后，为了避免实施
基类的函数，但仍然
允许多态，你就这样写
一个空函数体并声明它
虚拟？

它会起作用，但它不是进行多态性的正确方法。如果您无法为基类的虚函数提供具体的实现，请将该函数设为纯虚函数，不要将其实现为空函数。

Answer 4

如果你像这样声明 Foo

class Foo
{
private:
  Foo() {};
public:
  void func() const { std::cout << "Calling Foo::func()" << std::endl; }
};

并像这样声明 Bar

class Bar : public Foo
{
private:
  Bar() {};
public:
  void func() const { std::cout << "Calling Bar::func()" << std::endl; }
};

那么

Foo* bar = new Bar();
bar->func();

将调用 Foo::func()。

如果你像这样声明 Foo

class Foo
{
private:
  Foo() {};
public:
  virtual void func() const { std::cout << "Calling Foo::func()" << std::endl; } // NOTICE THE virtual KEYWORD
};

那么

Foo* bar = new Bar();
bar->func();

将会调用 Bar::func()。

Answer 5

• 我这样理解对吗？是的，如果该函数被声明为虚函数。
• 如果 boxxy 是一个 Box，会发生什么变化
  指针？取决于是否
  函数是否为虚函数。一个虚拟的
  函数总是会调用
  正确的导出函数；一个
  非虚函数将调用
  版本基于类型
  指针。
• 如果派生类会发生什么
  没有 F() 的覆盖吗？它
  将使用基类定义。
• 最后，为了避免实施
  基类的函数，但仍然
  允许多态，你就这样写
  一个空函数体并声明它
  虚拟的？你也可以声明它是纯的
  虚拟：虚拟 void F() = 0。任何
  打算实例化的类
  进入一个对象，很大程度上覆盖了 this
  函数并给它一个适当的
  执行。