如何利用C++中的多态性机制设计一个函数来计算不同图形类（如矩形、圆形等）的面积？

在C++中，为了利用多态性设计一个计算不同图形类面积的函数，可以采用虚函数和纯虚函数的概念。首先，我们创建一个公共的基类`Shape`，声明一个纯虚函数`calculateArea()`，表示所有形状都有一个计算面积的行为，但具体实现留给子类：

class Shape {
public:
    virtual double calculateArea() const = 0; // 纯虚函数，声明但不提供实现
};

// 具体的图形类，如Rectangle和Circle继承自Shape
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width, height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    double calculateArea() const override { return width * height; }
};

class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    double calculateArea() const override { return M_PI * pow(radius, 2); } // 使用cmath库中的M_PI
};

然后，你可以创建一个通用的`calculateTotalArea(const std::vector<Shape*>& shapes)`函数，接受一个`Shape`指针的向量作为参数，利用多态性自动调用每个图形的`calculateArea()`方法：

double calculateTotalArea(const std::vector<Shape*>& shapes) {
    double totalArea = 0.0;
    for (const auto& shape : shapes) {
        totalArea += shape->calculateArea();
    }
    return totalArea;
}

现在，无论传入的是`Rectangle`还是`Circle`的对象，这个函数都能正确计算它们的面积，因为`calculateArea()`是虚函数，在派生类中被重写。