C++ 多态性原理指南：让对象展现千变万化

2023-09-12 15:58:15

导语：多态性，一个美丽名字蕴含的深层含义

何为多态性？它是一个宏大的概念，往往让人一头雾水。简单来说，多态性就是允许不同类型的对象表现出相同的行为。用一个通俗的比喻来，想象一下动物园里的一群动物，它们都可以发出声音，但每种动物的声音却大不相同。这就是多态性，不同的对象具有相同的行为，但表现形式各不相同。

一、C++ 多态性之静态多态

何为静态多态？

静态多态性是指在编译期就能确定的多态性，它通常通过函数重载来实现。例如，下面这段代码演示了函数重载：

void print(int a) {
  cout << "int: " << a << endl;
}

void print(double a) {
  cout << "double: " << a << endl;
}

在上面的例子中，函数 print() 被重载了两次，一次接受一个整数参数，另一次接受一个双精度浮点参数。当我们调用 print() 函数时，编译器会根据实际传入的参数类型来决定调用哪个函数。

静态多态的优点

静态多态性的一个主要优点是，它可以提高代码的可读性和可维护性。因为当我们在调用一个函数时，编译器已经知道该函数的具体实现，因此我们可以确信该函数将以预期的方式工作。

二、C++ 多态性之动态多态

何为动态多态？

动态多态性是指在运行期才确定的多态性，它通常通过虚函数和虚函数表来实现。举个例子，我们有一个基类 Animal，有两个派生类 Dog 和 Cat。下面是基类和派生类的代码：

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

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

class Cat : public Animal {
public:
  void speak() {
    cout << "Cat meows!" << endl;
  }
};

在上面的代码中，基类 Animal 中的函数 speak() 被声明为虚函数。这意味着当我们调用 speak() 函数时，实际调用的函数是由对象的实际类型决定的。例如，如果我们创建一个 Dog 对象并调用 speak() 函数，那么将调用 Dog 类的 speak() 函数。