简述一下 C++ 中的多态

得分点

静态多态、动态多态、多态的实现原理、虚函数、虚函数表

参考答案

标准回答

在现实生活中，多态是同一个事物在不同场景下的多种形态。在面向对象中，多态是指通过基类的指针或者引用，在运行时动态调用实际绑定对象函数的行为，与之相对应的编译时绑定函数称为静态绑定。所以多态分为静态多态和动态多态。

1. 静态多态

   静态多态是编译器在编译期间完成的，编译器会根据实参类型来选择调用合适的函数，如果有合适的函数就调用，没有的话就会发出警告或者报错。静态多态有函数重载、运算符重载、泛型编程等。

2. 动态多态

   动态多态是在程序运行时根据基类的引用（指针）指向的对象来确定自己具体该调用哪一个类的虚函数。当父类指针（引用）指向 父类对象时，就调用父类中定义的虚函数；即当父类指针（引用）指向 子类对象时，就调用子类中定义的虚函数。

加分回答

1. 动态多态行为的表现效果为：同样的调用语句在实际运行时有多种不同的表现形态。

2. 实现动态多态的条件：

   • 要有继承关系
   • 要有虚函数重写（被 virtual 声明的函数叫虚函数）
   • 要有父类指针（父类引用）指向子类对象

3. 动态多态的实现原理

   当类中声明虚函数时，编译器会在类中生成一个虚函数表，虚函数表是一个存储类虚函数指针的数据结构，
   虚函数表是由编译器自动生成与维护的。virtual 成员函数会被编译器放入虚函数表中，存在虚函数时，每个对象中都有一个指向虚函数表的指针（vptr 指针）。在多态调用时, vptr 指针就会根据这个对象在对应类的虚函数表中查找被调用的函数，从而找到函数的入口地址。