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C++ 函数的参数传递是如何实现多态性的？

资讯主编 C

2024-08-16 0 828

c++++ 的多态性通过函数参数传递实现，不同类型的参数传递方式决定了多态性的表现：基本类型和指针参数传递无多态性，因为传递的是数据副本或引用。引用参数传递允许多态性，因为传递的是对原始数据的引用。虚函数参数传递实现了多态性，因为传递的是虚函数指针，从而根据对象的实际类型调用相应派生类的虚函数实现。

C++ 函数的参数传递是如何实现多态性的

C++ 语言中多态性的实现与函数的参数传递机制息息相关。多态性允许对象以不同的形式表现出来，通常通过继承和虚函数实现。而参数传递机制决定了不同派生类对象如何传递参数，从而影响多态性的表现。

基本类型和指针参数传递

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传递基本类型数据（如 int、char）和指针变量时，实际传递的是数据的副本。这意味着对副本的修改不会影响原始数据。因此，对于基本类型和指针参数，不存在多态性。

// Basic type parameter
void func(int value) {
  value += 1; // Modification only affects the local copy
}

// Pointer parameter
void func(int *value) {
  *value += 1; // Modification affects the original data
}

引用参数传递

传递引用类型参数时，实际传递的是对原始数据的引用。因此，对引用的修改将直接影响原始数据。这允许多态性，因为派生类对象可以以不同形式表现出来。

// Reference parameter
void func(int &value) {
  value += 1; // Modification affects the original data
}

虚函数参数传递

虚函数是一种特殊类型的成员函数，它可以在派生类中被重写。传递虚函数作为参数时，实际传递的是虚函数指针。当函数被调用时，将根据对象的实际类型调用相应的派生类实现，实现了多态性。

class Base {
public:
  virtual void foo() { std::cout << "Base::foo()" << std::endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
  virtual void foo() override { std::cout << "Derived::foo()" << std::endl; }
};

void func(Base *obj) {
  obj->foo(); // calls Derived::foo() if obj is a Derived object
}

实战案例

考虑一个图形渲染系统，其中有不同的形状类（例如，圆形、正方形、三角形）。这些形状都继承自一个基类 Shape，具有一个绘图函数 draw()。通过 virtual，可以使 draw() 函数在派生类中被重写，以绘制各自的形状。

struct Shape {
public:
  virtual void draw() = 0;
};

struct Circle : public Shape {
  void draw() override { std::cout << "Drawing a circle" << std::endl; }
};

struct Square : public Shape {
  void draw() override { std::cout << "Drawing a square" << std::endl; }
};

struct Triangle : public Shape {
  void draw() override { std::cout << "Drawing a triangle" << std::endl; }
};

void drawShapes(Shape **shapes, int count) {
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    shapes[i]->draw();
  }
}

在上面的例子中，drawShapes() 函数通过 Shape ** 类型的参数数组接受不同的 Shape 对象，然后调用其 draw() 函数。由于 draw() 是虚函数，它将根据对象的实际类型调用相应派生类的实现，从而展示了多态性。

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