C++ 多态性（Polymorphism）和 虚函数（Virtual Functions）
在 C++ 中，多态性（Polymorphism）是面向对象编程的一个重要概念，它允许通过基类指针或引用来调用派生类对象的特定方法。虚函数（Virtual Functions）是实现多态性的一种机制，通过在基类中声明虚函数，并在派生类中进行重写，可以实现动态绑定，使程序在运行时确定应该调用哪个函数。
下面我将详细解释多态性和虚函数的概念，并提供一个示例来说明它们的用法。
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多态性：
多态性是指同一种操作或方法在不同的对象上产生不同的行为。在面向对象编程中，多态性通过继承和重写函数来实现。它允许我们使用基类的指针或引用来调用派生类的特定方法，从而实现针对不同对象的不同行为。 -
虚函数：
虚函数是在基类中声明的函数，可以在派生类中进行重写。通过在基类函数声明中添加virtual关键字，可以指示编译器在运行时进行动态绑定，根据对象的实际类型选择调用哪个函数。以下是一个示例，展示了多态性和虚函数的用法：
#include <iostream>class Shape {public:virtual void draw() {std::cout << "绘制一个形状" << std::endl;}};class Circle : public Shape {public:void draw() override {std::cout << "绘制一个圆形" << std::endl;}};class Rectangle : public Shape {public:void draw() override {std::cout << "绘制一个矩形" << std::endl;}};int main() {Shape* shape1 = new Circle();Shape* shape2 = new Rectangle();shape1->draw(); // 输出：绘制一个圆形shape2->draw(); // 输出：绘制一个矩形delete shape1;delete shape2;return 0;}
在这个示例中，我们定义了一个基类 Shape，并在其中声明了一个虚函数 draw。然后，派生类 Circle 和 Rectangle 分别重写了 draw 函数。
在 main 函数中，我们使用 Shape 的指针分别创建了 Circle 和 Rectangle 的对象，并通过基类指针调用它们的 draw 函数。由于 draw 函数在基类中被声明为虚函数，因此在运行时会根据对象的实际类型选择调用相应的函数。这就实现了多态性，使得我们可以通过基类指针来调用派生类的特定函数。
输出结果为：
绘制一个圆形绘制一个矩形
当我们有一个基类 Animal 和两个派生类 Dog 和 Cat 时，我们可以使用多态性和虚函数来实现不同类型的动物发出不同的声音。
#include <iostream>class Animal {
public:virtual void makeSound() {std::cout << "动物发出声音" << std::endl;}
};class Dog : public Animal {
public:void makeSound() override {std::cout << "狗发出汪汪声" << std::endl;}
};class Cat : public Animal {
public:void makeSound() override {std::cout << "猫发出喵喵声" << std::endl;}
};int main() {Animal* animal1 = new Dog();Animal* animal2 = new Cat();animal1->makeSound(); // 输出：狗发出汪汪声animal2->makeSound(); // 输出：猫发出喵喵声delete animal1;delete animal2;return 0;
}
在这个示例中，Animal 是一个基类，其中的 makeSound 函数被声明为虚函数。派生类 Dog 和 Cat 分别重写了 makeSound 函数。在 main 函数中，我们使用基类指针分别创建了 Dog 和 Cat 的对象，并通过这些指针调用了 makeSound 函数。
由于 makeSound 函数在基类中被声明为虚函数，因此在运行时会根据对象的实际类型选择调用相应的函数。这就实现了多态性，使得我们可以通过基类指针来调用派生类的特定函数。
输出结果为：
狗发出汪汪声
猫发出喵喵声
通过多态性和虚函数，我们可以根据对象的实际类型来调用相应的函数，从而实现了不同类型的动物发出不同的声音。这种灵活性和可扩展性使得我们能够轻松地添加新的派生类，并在不改变现有代码的情况下扩展程序的功能 ， 使得程序能够根据对象的实际类型来调用相应的函数。这种灵活性和可扩展性使得代码更具有适应性和可维护性。