C++ における継承とポリモーフィズムの実装メカニズムは何ですか?

C++ における継承とポリモーフィズムの実装メカニズム: 継承: 継承指定子を通じて実装され、派生クラスは基本クラスの動作を継承および拡張します。ポリモーフィズム: 仮想関数テーブルを通じて実現され、基底クラス ポインターが動的に派生クラス メソッドを呼び出します。実装例: 継承とポリモーフィズムを通じて、形状クラスの階層を作成し、任意の形状の合計面積を計算する関数を作成できます。

C++ における継承とポリモーフィズムの実装メカニズム

継承とポリモーフィズムは、コードの再利用と動的バインディングを実現する C++ の重要な機能です。ただし、効率的で堅牢なコードを作成するには、その基礎となる実装を理解することが重要です。

実装メカニズム

1.継承

継承は、既存のクラス（基本クラス）の動作を継承および拡張する新しいクラス（派生クラス）を作成する方法です。 C++ では、継承は public、protected、または private 継承指定子を通じて実装されます。 public、protected 或 private 继承说明符实现。

例如：

class Animal {
public:
    virtual void speak() { cout << "Animal sound" << endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override { cout << "Woof!" << endl; }
};

在这个示例中，Dog 类继承了 Animal 基类的 speak() 方法，并覆盖了该方法以提供特定的行为。

2. 多态性

多态性是指在运行时根据对象的实际类型动态调用方法的能力。它使基类指针能够访问派生类对象中的方法。

C++ 中的多态性是通过虚函数表实现的。在编译期间，为每个虚函数生成一个虚函数表条目。当基类指针调用虚函数时，它将查找对象的虚函数表，然后调用相应的方法。

例如：

Animal* animal = new Dog();
animal->speak(); // 输出: "Woof!"

尽管 animal 指向的是 Animal 基类，但由于多态性，它将调用 Dog 对象中的 speak() 方法。

实战案例

考虑一个形状类层次结构，包括 Shape 基类和 Circle、Square 和 Triangle 派生类。

class Shape {
public:
    virtual double area() = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() override { return 3.14 * radius * radius; }
};

class Square : public Shape {
public:
    double area() override { return side * side; }
};

class Triangle: public Shape {
public:
    double area() override { return 0.5 * base * height; }
};

通过使用继承和多态性，我们可以编写一个 calculateTotalArea()

例: 🎜

double calculateTotalArea(vector<Shape*>& shapes) {
    double totalArea = 0;
    for (Shape* shape : shapes) {
        totalArea += shape->area();
    }
    return totalArea;
}

🎜 この例では、Dog クラスは Animal 基本クラスの speak() メソッドを継承し、特定の動作を提供するメソッド。 🎜🎜🎜2. ポリモーフィズム 🎜🎜🎜ポリモーフィズムとは、オブジェクトの実際の型に基づいて実行時にメソッドを動的に呼び出す機能を指します。これにより、基本クラス ポインターが派生クラス オブジェクトのメソッドにアクセスできるようになります。 🎜🎜 C++ のポリモーフィズムは、仮想関数テーブルを通じて実現されます。コンパイル中に、仮想関数ごとに vtable エントリが生成されます。基本クラス ポインターが仮想関数を呼び出すと、オブジェクトの vtable が検索され、適切なメソッドが呼び出されます。 🎜🎜例: 🎜rrreee🎜 animal は Animal 基本クラスを指しますが、ポリモーフィズムにより、Dog オブジェクト を呼び出します。 >speak() メソッド。 🎜🎜🎜実際的なケース🎜🎜🎜 Shape 基本クラスと Circle、Square、Triangle 派生クラス。 🎜rrreee🎜継承とポリモーフィズムを使用すると、任意の形状の合計面積を計算できる <code>calculateTotalArea() 関数を作成できます: 🎜rrreee

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