c++ 多态

C++中的多态（Polymorphism）是指在父类和子类之间的相互转换，以及在不同对象之间的相互转换。

C++中的多态性有两种：静态多态和动态多态。

1. 静态多态

静态多态是指在编译时就已经确定了函数的调用，也称为编译时多态。C++中实现静态多态的方式主要有函数重载和运算符重载。

函数重载是指在同一作用域内定义多个同名函数，但它们的参数列表不同。编译器根据传递给函数的参数类型和数量来确定调用哪个函数。例如：

void print(int num) {
    std::cout << "This is an integer: " << num << std::endl;
}

void print(double num) {
    std::cout << "This is a double: " << num << std::endl;
}

int main() {
    int a = 10;
    double b = 3.14;

    print(a);   // 调用第一个print函数
    print(b);   // 调用第二个print函数
}

运算符重载是指对C++中的运算符进行重新定义，使其能够用于自定义的数据类型。例如：

class Complex {
public:
    Complex(double real, double imag) : m_real(real), m_imag(imag) {}
    Complex operator+(const Complex& other) const {
        return Complex(m_real + other.m_real, m_imag + other.m_imag);
    }
private:
    double m_real;
    double m_imag;
};

int main() {
    Complex a(1.0, 2.0);
    Complex b(3.0, 4.0);

    Complex c = a + b;  // 调用Complex类中重载的+运算符
}

2. 动态多态

动态多态是指在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个函数，也称为运行时多态。C++中实现动态多态的方式主要有虚函数和纯虚函数。

虚函数是在父类中定义的可以被子类重写的函数，使用virtual关键字声明。当一个对象的指针或引用指向一个子类对象时，调用虚函数时会根据实际的对象类型来确定调用哪个函数。例如：

class Shape {
public:
    virtual void draw() {
        std::cout << "Drawing a shape." << std::endl;
    }
};

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

int main() {
    Shape* shape_ptr = new Circle();
    shape_ptr->draw();  // 调用Circle类中重写的draw函数
}

纯虚函数是在父类中定义的没有实现的虚函数，使用纯虚函数声明（如virtual void func() = 0;）。父类中包含纯虚函数的类称为抽象类，抽象类不能被实例化，只能作为基类来派生子类。子类必须实现父类的纯虚函数才能实例化。例如：

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

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

int main() {
    Shape* shape_ptr = new Circle();
    shape_ptr->draw();  // 调用Circle类中重写的draw函数
}