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多态性是 C++ 面向对象编程的重要特性之一，它允许不同的对象对同一消息做出不同的响应，提高了代码的灵活性和可扩展性。下面为你详细介绍 C++ 多态性的概念及其实现方式。

多态性的概念

多态性从字面上理解就是 “多种形态”。在 C++ 中，多态性使得可以使用统一的接口来处理不同类型的对象，而具体执行的操作则由对象的实际类型决定。这就好比现实生活中，不同的人对于 “吃饭” 这个指令，会有不同的行为，有的人细嚼慢咽，有的人狼吞虎咽。

实现方式

1. 静态多态（编译时多态）

• 函数重载
  函数重载是指在同一个作用域内，可以定义多个同名函数，但这些函数的参数列表（参数的类型、个数或顺序）必须不同。编译器会根据调用函数时传递的实参来决定调用哪个重载函数。

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#include <iostream>// 函数重载示例
int add(int a, int b) {return a + b;
}double add(double a, double b) {return a + b;
}int main() {int result1 = add(1, 2);double result2 = add(1.5, 2.5);std::cout << "Integer addition result: " << result1 << std::endl;std::cout << "Double addition result: " << result2 << std::endl;return 0;
}

• 运算符重载
  运算符重载允许程序员为自定义类型重新定义运算符的行为。通过运算符重载，可以让自定义类型的对象像内置类型一样使用运算符。

cpp

#include <iostream>class Complex {
private:double real;double imag;
public:Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}// 运算符重载Complex operator+(const Complex& other) {return Complex(real + other.real, imag + other.imag);}void display() {std::cout << real << " + " << imag << "i" << std::endl;}
};int main() {Complex c1(1, 2);Complex c2(3, 4);Complex c3 = c1 + c2;c3.display();return 0;
}

2. 动态多态（运行时多态）

• 虚函数和继承
  动态多态主要通过虚函数和继承来实现。在基类中声明虚函数，派生类可以重写这些虚函数。当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际执行的是派生类中重写的函数，这一过程在运行时确定。

cpp

#include <iostream>// 基类
class Shape {
public:// 虚函数virtual void draw() {std::cout << "Drawing a generic shape." << std::endl;}
};// 派生类
class Circle : public Shape {
public:void draw() override {std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;}
};// 派生类
class Square : public Shape {
public:void draw() override {std::cout << "Drawing a square." << std::endl;}
};int main() {Circle circle;Square square;Shape* shape1 = &circle;Shape* shape2 = &square;shape1->draw();shape2->draw();return 0;
}

总结

• 静态多态在编译时确定调用的函数，通过函数重载和运算符重载实现，提高了代码的可读性和易用性。
• 动态多态在运行时确定调用的函数，通过虚函数和继承实现，增强了代码的可扩展性和灵活性。

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