C++面向对象三大特性 -- 多态（重点）

**C++ 面向对象三大特性 —— 多态**

在 C++ 中，面向对象编程是一种重要的编程范式。它强调了类、对象和继承等概念的使用，以便更好地模拟现实世界中的事物。在面向对象编程中，有三个关键特性：封闭性、继承性和多态性。其中，多态性是最重要也是最复杂的一个特性。

**什么是多态**

多态（Polymorphism）是指一个操作符或函数在不同情况下具有不同的含义或行为。这意味着同样的函数名可以对不同的数据类型产生不同的效果。多态性使得程序能够处理不同类型的对象，提高了代码的灵活性和可重用性。

**多态性的实现**

C++ 中有两种方式来实现多态性：方法重载（Overloading）和方法覆盖（Overriding）。

### 方法重载方法重载是指在同一个类中定义多个具有相同函数名但不同的参数列表的函数。这些函数可以对不同类型的数据产生不同的效果。

cppclass Calculator {
public:
 int add(int a, int b) { return a + b; }
 double add(double a, double b) { return a + b; }
};

int main() {
 Calculator calc;
 std::cout << calc.add(3,4) << std::endl; // 输出:7 std::cout << calc.add(3.5,4.2) << std::endl; // 输出:7.7 return0;
}

在上面的例子中，`Calculator`类定义了两个具有相同函数名但不同的参数列表的函数：一个用于整数和另一个用于浮点数。这种重载使得程序能够对不同类型的数据进行相应的操作。

### 方法覆盖方法覆盖是指在派生类中重新定义基类中的一个或多个函数。这个函数在派生类中具有不同的含义或行为。

cppclass Animal {
public:
 virtual void sound() { std::cout << "Animal makes a sound." << std::endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
 void sound() override { std::cout << "Dog barks." << std::endl; }
};

int main() {
 Animal animal;
 animal.sound(); // 输出: Animal makes a sound.

 Dog dog;
 dog.sound(); // 输出: Dog barks.
 return0;
}

在上面的例子中，`Animal`类定义了一个虚函数 `sound()`。派生类 `Dog`重新定义了这个函数，使得它具有不同的含义或行为。

**多态性的应用**

多态性有很多应用场景。在 C++ 中，最常见的应用是使用虚函数来实现方法覆盖。

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

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

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

在上面的例子中，`Shape`类定义了一个纯虚函数 `draw()`。派生类 `Circle`和 `Rectangle`重新定义了这个函数，使得它们具有不同的含义或行为。

**结论**

多态性是 C++ 面向对象编程的一个重要特性。它使得程序能够处理不同类型的对象，提高了代码的灵活性和可重用性。在本文中，我们讨论了方法重载和方法覆盖两种方式来实现多态性，并提供了相关的例子和注释。