C++多态实现方法详解（从零开始掌握C++面向对象编程中的运行时多态）

C++中实现多态的关键：虚函数（virtual function）

C++ 实现 运行时多态C++ 的核心机制是 虚函数。通过在基类中声明虚函数，并在派生类中重写（override）该函数，程序在运行时会根据对象的实际类型自动调用对应的函数版本。

步骤 1：在基类中声明虚函数

使用 virtual 关键字标记函数：

class Animal {public:    virtual void speak() {        cout << "动物发出声音" << endl;    }};

步骤 2：在派生类中重写虚函数

派生类可以重新定义（覆盖）基类的虚函数：

class Dog : public Animal {public:    void speak() override {  // override 是 C++11 的可选关键字，用于明确表示重写        cout << "汪汪！" << endl;    }};class Cat : public Animal {public:    void speak() override {        cout << "喵喵~" << endl;    }};

步骤 3：通过基类指针或引用调用虚函数

只有通过基类指针或引用来调用函数时，才会触发多态行为：

#include <iostream>using namespace std;int main() {    Animal* animal1 = new Dog();    Animal* animal2 = new Cat();    animal1->speak();  // 输出：汪汪！    animal2->speak();  // 输出：喵喵~    delete animal1;    delete animal2;    return 0;}

注意：如果没有使用 virtual，即使派生类重写了函数，通过基类指针调用时仍然会执行基类的版本——这就不是多态了！

纯虚函数与抽象类

有时我们希望基类不提供具体实现，而是强制所有派生类必须实现某个函数。这时可以使用 纯虚函数：

class Shape {public:    virtual double area() = 0;  // 纯虚函数};// Shape 是抽象类，不能实例化// class Circle : public Shape {// public://     double radius;//     Circle(double r) : radius(r) {}//     double area() override {//         return 3.14159 * radius * radius;//     }// };

包含纯虚函数的类称为 抽象类，不能创建其对象，只能作为基类被继承。

总结

• C++多态实现 依赖于 virtual 关键字。
• 多态只在通过 基类指针或引用 调用虚函数时生效。
• 使用 纯虚函数 可以定义接口规范，构建抽象基类。
• 多态是 C++面向对象编程 中实现灵活、可扩展代码的关键技术。

掌握 运行时多态C++ 的机制，能让你写出更优雅、更易维护的代码。赶快动手试试吧！