C++中如何使用指针实现多态和虚函数调用-C++-PHP中文网

C++中如何使用指针实现多态和虚函数调用

P粉602998670

发布： 2025-08-31 08:09:01

原创

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多态通过基类指针调用虚函数实现，需将基类函数声明为virtual，派生类重写该函数，运行时根据实际对象类型动态调用对应函数，实现多态；若使用纯虚函数则形成抽象基类，强制派生类实现该函数，且基类不可实例化；注意虚函数须通过指针或引用调用，析构函数应为虚以避免内存泄漏，且虚函数有轻微性能开销。

c++中如何使用指针实现多态和虚函数调用

在C++中，多态是通过基类的指针或引用调用虚函数来实现的。使用指针实现多态的关键在于：基类中将函数声明为虚函数（使用

virtual

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关键字），然后通过基类指针指向派生类对象，从而在运行时动态调用对应类的函数。

1. 虚函数与多态的基础

要实现多态，首先需要一个基类和一个或多个派生类。基类中的函数被声明为

virtual

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，这样派生类就可以重写该函数。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>class Animal {
public:
virtual void speak() {
cout << "Animal speaks." << endl;
}
};</p><p>class Dog : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Dog barks." << endl;
}
};</p><p>class Cat : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Cat meows." << endl;
}
};</p>

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2. 使用指针调用虚函数实现多态

通过基类指针指向不同的派生类对象，调用

speak()

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时会根据实际对象类型执行对应的函数。

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int main() {
    Animal* ptr;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>Dog dog;
Cat cat;

ptr = &dog;
ptr->speak();  // 输出: Dog barks.

ptr = &cat;
ptr->speak();  // 输出: Cat meows.

return 0;

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}

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尽管

ptr

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是

Animal*

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类型，但由于

speak()

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是虚函数，调用的是实际对象的版本，这就是动态多态。

3. 纯虚函数与抽象基类

如果希望基类不能被实例化，并强制派生类实现某个函数，可以使用纯虚函数：

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;  // 纯虚函数
};
<p>class Dog : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Dog barks." << endl;
}
};</p>

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