c++--多态

**C++ 多态**

多态（Polymorphism）是面向对象编程的一个基本概念，它允许同一个函数或方法在不同情况下表现出不同的行为。多态使得程序能够适应不同的数据类型和场景，从而提高了代码的灵活性和可维护性。

**什么是多态**

多态可以分为两种：编译时多态（Compile-time Polymorphism）和运行时多态（Run-time Polymorphism）。

* **编译时多态**：在编译阶段就确定函数或方法的行为，这通常通过函数重载实现。例如，`int add(int a, int b)` 和 `double add(double a, double b)` 是两个不同的函数，它们在编译阶段就确定了它们的行为。
* **运行时多态**：在程序运行时才确定函数或方法的行为，这通常通过虚函数（Virtual Function）实现。例如，`virtual void speak()` 是一个虚函数，它可以被子类重载以表现出不同的行为。

**C++ 中的多态**

C++ 提供了两种机制来实现多态：函数重载和虚函数。

### 函数重载函数重载是编译时多态的一种形式。它允许同一个名称的函数在不同情况下表现出不同的行为。例如：

cppclass Shape {
public:
 virtual void draw() =0; // Pure virtual function (抽象类)
};

class Circle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the pure virtual function std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;
 }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the pure virtual function std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl;
 }
};

在这个例子中，`Shape` 是一个抽象类，它定义了一个纯虚函数 `draw()`。`Circle` 和 `Rectangle` 是 `Shape` 的子类，它们分别重载了 `draw()` 函数以表现出不同的行为。

### 虚函数虚函数是运行时多态的一种形式。它允许同一个名称的函数在不同情况下表现出不同的行为。例如：

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

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

class Rectangle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the virtual function std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl;
 }
};

在这个例子中，`Shape` 定义了一个虚函数 `draw()`。`Circle` 和 `Rectangle` 重载了 `draw()` 函数以表现出不同的行为。

### 多态的应用多态有很多应用场景：

* **游戏开发**：在游戏开发中，多态可以用于实现不同类型的角色、敌人或道具。
* **图形用户界面 (GUI)**：在 GUI 中，多态可以用于实现不同的按钮、菜单或窗口。
* **数据库操作**：在数据库操作中，多态可以用于实现不同的数据类型和存储方式。

### 总结多态是面向对象编程的一个基本概念，它允许同一个函数或方法在不同情况下表现出不同的行为。C++ 提供了两种机制来实现多态：函数重载和虚函数。多态有很多应用场景，包括游戏开发、图形用户界面 (GUI) 和数据库操作。

###代码示例

cpp#include <iostream>
#include <string>

// 抽象类class Shape {
public:
 virtual void draw() =0; // Pure virtual function (抽象类)
};

// 圆类class Circle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the pure virtual function std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;
 }
};

// 矩形类class Rectangle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the pure virtual function std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl;
 }
};

int main() {
 Circle circle;
 Rectangle rectangle;

 circle.draw(); // Output: Drawing a circle.
 rectangle.draw(); // Output: Drawing a rectangle.

 return0;
}

cpp#include <iostream>
#include <string>

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

// 圆类class Circle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the virtual function std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;
 }
};

// 矩形类class Rectangle : public Shape {
public:
 void draw() override { // Override the virtual function std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl;
 }
};

int main() {
 Circle circle;
 Rectangle rectangle;

 circle.draw(); // Output: Drawing a circle.
 rectangle.draw(); // Output: Drawing a rectangle.

 return0;
}