面试题：C++ 多态在面向对象设计中的中等应用问题

函数重载

描述：函数重载是指在同一作用域内，可以有多个同名函数，但这些函数的参数列表（参数个数、参数类型或参数顺序）必须不同。编译器会根据调用函数时提供的参数来决定调用哪个函数版本，这是一种编译时多态。
举例：

#include <iostream>

// 函数重载示例
void print(int num) {
    std::cout << "打印整数: " << num << std::endl;
}

void print(double num) {
    std::cout << "打印双精度浮点数: " << num << std::endl;
}

int main() {
    print(5);
    print(3.14);
    return 0;
}

虚函数/函数重写

描述：虚函数是在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数，它允许派生类提供该函数的不同实现，即函数重写。当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是派生类中重写的函数版本，这就是运行时多态。
举例：

#include <iostream>
#include <cmath>

// 图形基类
class Shape {
public:
    virtual double area() const {
        return 0.0;
    }
};

// 圆形类，继承自Shape
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    double area() const override {
        return M_PI * radius * radius;
    }
};

// 矩形类，继承自Shape
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width;
    double height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    double area() const override {
        return width * height;
    }
};

int main() {
    Shape* shapes[2];
    shapes[0] = new Circle(5.0);
    shapes[1] = new Rectangle(4.0, 3.0);

    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        std::cout << "图形面积: " << shapes[i]->area() << std::endl;
        delete shapes[i];
    }

    return 0;
}

在上述图形类继承体系的例子中，Shape 类中的 area 函数被声明为虚函数，Circle 和 Rectangle 类重写了该虚函数。在 main 函数中，通过 Shape 类型的指针数组来存储不同派生类对象的指针，当调用 area 函数时，根据实际指向的对象类型（圆形或矩形），调用相应派生类中重写的 area 函数版本，从而实现运行时多态。

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