C++_多态_静态多态、运行多态和模板多态-优快云博客

在C++中，函数多态通常指的是通过不同机制实现“同一函数名，多种形态”的行为。它主要分为两种形式：编译时多态（静态多态）——函数重载（Function Overloading），运行时多态（动态多态）——虚函数（Virtual Functions）。另外一种为模板中的对象泛化，也常常被称作多态。

一、函数多态（Function Polymorphism）

在C++中，函数多态通常指的是通过不同机制实现“同一函数名，多种形态”的行为。它主要分为两种形式：

编译时多态（静态多态）——函数重载（Function Overloading）

定义：在同一作用域内，函数名相同，但参数列表（类型、个数、顺序）不同。
绑定时机：在编译时决定调用哪个函数。
示例：


#include <iostream>
using namespace std;

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

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

void print(const string& x) {
    cout << "String: " << x << endl;
}

int main() {
    print(5);        // 调用 print(int)
    print(3.14);     // 调用 print(double)
    print("Hello");  // 调用 print(const string&)
    return 0;
}

✅ 这是编译时多态，也叫静态多态。

运行时多态（动态多态）——虚函数（Virtual Functions）

定义：通过基类指针或引用调用虚函数时，根据实际对象类型调用对应的函数。
绑定时机：在运行时通过虚函数表（vtable）决定调用哪个函数。
示例：


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

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

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() 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;
}

✅ 这是运行时多态，也叫动态多态。

模板编程中的对象“泛型”被误称为“变量多态”


template<typename T>
void print(T value) {
    cout << value << endl;
}

int main() {
    print(5);      // T = int
    print(3.14);   // T = double
    print("Hi");   // T = const char*
}

这是模板实例化，属于静态多态的一种（通过泛型实现）。
有人可能误称为“变量多态”，但实际上是函数模板的多态性，不是变量本身的多态。