多态分为两类

静态多态：函数重载和运算符重载属于静态多态，复用函数名
动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别：

静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

#include <iostream>

using namespace std;

// 动物类
class Animal
{
public:
    virtual void speak()
    {
        cout << "动物在说话" << endl;
    }
};

// 猫类
class Cat :public Animal {
public:
    void speak()
    {
        cout << "miao miao miao" << endl;
    }
};

// 执行说话的函数
// 如果不是虚函数 地址早绑定 在编译阶段就确定函数地址
// 虚函数实现了地址晚绑定 在运行阶段确定函数地址
void doSpeak(Animal &animal) 
{
    // miao miao miao
    animal.speak();
}

void test01()
{
    Cat cat;
    doSpeak(cat);
}

int main() {
    test01();
}

总结：

多态满足条件

有继承关系
子类重写父类中的虚函数

多态使用条件

父类指针或引用指向子类对象

重写：函数返回值类型函数名参数列表完全一致称为重写

虚表

还是上面的例子，打印一下 sizeof(animal)

1 2	Animal animal; cout << sizeof(animal) << endl; // 8

是因为，class Animal 中有一个 vfptr 指针指向 vftable

vfptr 是指虚函数指针，指向 vftable 虚函数表

v - virtual
f - function
ptr - pointer

当子类重写父类的虚函数

子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址

使用多态的例子

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// 分别利用普通写法和多态技术实现计算器

// 普通写法
class Calculator
{
public:

    int getResult(string oper)
    {
        if (oper == "+")
        {
            return m_Num1 + m_Num2;
        }
        else if (oper == "-")
        {
            return m_Num1 - m_Num2;
        }
        else if (oper == "*")
        {
            return m_Num1 * m_Num2;
        }
        // 如果想要扩展新的功能，需要修改源码
        // 在真实开发中 提倡 开闭原则
        // 开闭原则：对扩展进行开发，对修改进行关闭
        return -1;
    }
    int m_Num1; // 操作数1
    int m_Num2; // 操作数2
};

// 利用多态实现计算器
// 实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
    virtual int getResult() = 0;
    int m_Num1, m_Num2;
};

// 加法计算器
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_Num1 + m_Num2;
    }
};

// 减法计算器
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_Num1 - m_Num2;
    }
};

// 乘法计算器
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_Num1 * m_Num2;
    }
};

void test01()
{
    // 创建计算器对象
    Calculator c;
    c.m_Num1 = 10;
    c.m_Num2 = 10;

    cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;

    cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;

    cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;

}

void test02()
{
    // 父类的指针指向子类的对象
    AbstractCalculator * abc = new AddCalculator();
    abc->m_Num1 = 100;
    abc->m_Num2 = 100;
    cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
    // 用完记得销毁
    delete(abc);

    // 减法运算
    abc = new SubCalculator();
    abc->m_Num1 = 100;
    abc->m_Num2 = 100;
    cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
}

int main() {
    test01();
    test02();
}

多态好处：

组织结构清晰
可读性强
对于前期和后期扩展以及维护性高

太一的博客

cpp面向对象之多态

虚表

使用多态的例子