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回答问题：
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C++ 多态（Polymorphism）** 是面向对象编程的三大核心特性之一（另外两个是封装和继承），它允许一个接口（函数或对象）有多种不同的实现方式。通俗地说，就是“一个接口，多种实现”。
在
C++ 中，
多态主要通过 **虚函数（virtual functions）** 来实现。
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### 一、
多态的分类
| 类型 | 说明 |
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------|
| 编译时
多态（静态绑定） | 函数重载、运算符重载，编译器在编译时决定调用哪个函数 |
| 运行时
多态（动态绑定） | 通过虚函数机制，在运行时决定调用哪个函数 |
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### 二、运行时
多态的实现：虚函数
#### 1. 虚函数（Virtual Function）
- 在基类中声明为 `virtual` 的函数，可以在派生类中被重写。
- 基类的虚函数可以有实现，也可以是纯虚函数。
#### 示例：
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
virtual void speak() const {
cout << "Animal speaks" << endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void speak() const override {
cout << "Woof!" << endl;
}
};
class Cat : public Animal {
public:
void speak() const override {
cout << "Meow!" << endl;
}
};
int main() {
Animal* a1 = new Dog();
Animal* a2 = new Cat();
a1
->speak(); // 输出: Woof!
a2
->speak(); // 输出: Meow!
delete a1;
delete a2;
return 0;
}
```
在这个例子中：
- `Animal` 是基类，`Dog` 和 `Cat` 是派生类。
- 通过基类指针调用虚函数 `speak()`，会根据对象的实际类型调用相应的实现。
#### 2. 虚析构函数（Virtual Destructor）
- 如果一个类可能被继承，那么它的析构函数必须是 `virtual`。
- 否则，通过基类指针删除派生类对象时，会导致**未定义行为**（派生类部分不会被析构）。
```cpp
class Base {
public:
virtual ~Base() {} // 虚析构函数
};
class Derived : public Base {
public:
~Derived() {
// 做清理工作
}
};
```
#### 3. 纯虚函数（Pure Virtual Function）
- 没有实现的虚函数，格式为 `virtual void func() = 0;`
- 包含纯虚函数的类是抽象类（abstract class），不能实例化。
```cpp
class Shape {
public:
virtual void draw() const = 0; // 纯虚函数
virtual ~Shape() {}
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() const override {
cout << "Drawing a circle" << endl;
}
};
```
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### 三、
多态的底层机制：虚函数表（vtable）与虚函数指针（vptr）
- 每个有虚函数的类都有一个**虚函数表（vtable）**，它是一个函数指针数组，保存虚函数的地址。
- 每个对象有一个隐藏的指针（**vptr**），指向其所属类的虚函数表。
- 当调用虚函数时，程序通过 vptr 找到对应的虚函数表，再根据函数在表中的位置调用正确的函数。
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### 四、
多态的使用场景
1. **接口编程**：定义统一接口，不同实现。
2. **容器存储不同子类对象**：如 `vector<Animal*>` 存储 `Dog`, `Cat` 等。
3. **回调机制**：通过
多态实现灵活的回调函数。
4. **插件系统**：通过接口加载不同插件实现。
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