面试题：C++多态？

面试题：C++多态？

在 C++ 中，多态（polymorphism）是一种面向对象的编程技术，它允许派生类对象对基类成员函数进行重定义，并根据对象类型自动选择调用适当的成员函数。多态包含两种形式：静态多态和动态多态。

静态多态

静态多态在编译阶段确定，即通过函数重载和运算符重载实现。在函数重载中，同名函数有不同的参数列表，可以根据所传递的参数类型调用不同的函数。在运算符重载中，同一个运算符按照不同的数据类型进行操作，可以产生不同的效果。

以下是一个简单的例子：

class Animal {
public:
    virtual void eat() {
        std::cout << "Animal eating..." << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    virtual void eat() {
        std::cout << "Cat eating fish..." << std::endl;
    }
};

void print(Animal *a) {
    a->eat();
}

int main() {
    Animal animal;
    Cat cat;

    print(&animal);
    print(&cat);

    return 0;
}

上面的代码中，Animal 类有一个虚函数 eat()，Cat 类继承自 Animal 并重写了 eat() 函数。在 main() 函数中，按照基类指针传递不同派生类的对象到 print() 函数中，实现了多态的效果。在运行时会自动调用派生类重写的成员函数 eat()。

动态多态

动态多态是使用虚函数实现的，在运行时确定，即通过继承和覆盖实现。当基类指针或引用指向派生类对象时，就可以根据所传递的对象类型调用不同的虚函数。

以下是一个简单的例子：

class Animal {
public:
    virtual void eat() {
        std::cout << "Animal eating..." << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    virtual void eat() {
        std::cout << "Cat eating fish..." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal animal;
    Cat cat;

    Animal *p = &animal;
    p->eat();

    p = &cat;
    p->eat();

    return 0;
}

上面的代码中，Animal 类有一个虚函数 eat()，Cat 类继承自 Animal 并重写了 eat() 函数。在 main() 函数中，通过基类指针 p 指向不同派生类的对象，根据具体类型调用相应的虚函数 eat()，实现了动态多态的效果。

总结

多态作为 C++ 的重要特性之一，可以提高程序的灵活性、可移植性和可维护性。它包括静态多态和动态多态两种形式，通过函数重载、运算符重载和虚函数实现。静态多态在编译阶段确定，在调用时进行类型匹配并调用合适的函数；动态多态在运行时确定，在基类指针或引用指向派生类对象时，根据具体类型选择调用相应的虚函数。在使用多态时需要注意虚函数必须是公有的，并且建议使用虚析构函数来避免内存泄漏。