面试题：C++ 多态在复杂面向对象系统中的设计考量

利用多态性处理技能释放逻辑

虚函数与重写：在基类 Character 中定义虚函数 releaseSkill()，每个派生类（如 Warrior、Mage、Assassin）重写该函数来实现各自的技能释放逻辑。这样，通过基类指针或引用调用 releaseSkill() 时，就能根据实际对象类型执行对应的技能释放代码。

class Character {
public:
    virtual void releaseSkill() {
        // 可以有默认实现，也可以是纯虚函数
    }
};

class Warrior : public Character {
public:
    void releaseSkill() override {
        // 战士技能释放逻辑
    }
};

class Mage : public Character {
public:
    void releaseSkill() override {
        // 法师技能释放逻辑
    }
};

class Assassin : public Character {
public:
    void releaseSkill() override {
        // 刺客技能释放逻辑
    }
};

动态绑定：当使用基类指针或引用调用虚函数时，C++ 的动态绑定机制会在运行时根据对象的实际类型确定调用哪个派生类的函数，从而实现多态。例如：

Character* character = new Warrior();
character->releaseSkill(); // 调用Warrior的releaseSkill
delete character;

性能优化 - 避免不必要的虚函数调用

静态多态（模板）：对于一些编译期就能确定类型的场景，可以使用模板实现静态多态。例如，在一些通用的辅助函数中，如果操作与具体角色类型紧密相关且可以在编译期确定，可以使用模板。

template<typename T>
void performAction(T& character) {
    character.someSpecificAction();
}

Warrior warrior;
performAction(warrior);

内联虚函数：对于简单的虚函数，可以声明为内联函数。这样，在编译时编译器有可能将函数调用替换为实际代码，减少函数调用开销。

class Character {
public:
    virtual inline void simpleAction() {
        // 简单操作
    }
};

缓存虚函数表指针：在频繁调用虚函数的循环中，可以先缓存虚函数表指针，减少每次获取虚函数表指针的开销。不过现代编译器通常会对此进行优化。

代码可维护性

单一职责原则：确保每个类只负责一件事。例如，Character 类主要负责角色的基本属性和行为，技能释放相关逻辑在派生类中实现，这样每个类的功能明确，易于维护。
清晰的层次结构：保持继承体系的清晰，避免过度复杂的多重继承。派生类应该有明确的存在意义，并且与基类的关系符合逻辑。

设计模式辅助实现多态性

策略模式：可以将技能释放逻辑封装成独立的策略类。例如，创建 SkillStrategy 基类，然后为每个技能创建具体的派生策略类。在 Character 类中持有一个 SkillStrategy 指针，通过设置不同的策略对象来实现不同的技能释放逻辑。这样，技能的添加、修改和移除更加灵活，也符合开闭原则。

class SkillStrategy {
public:
    virtual void execute() = 0;
};

class WarriorSkillStrategy : public SkillStrategy {
public:
    void execute() override {
        // 战士技能执行逻辑
    }
};

class Character {
private:
    SkillStrategy* skillStrategy;
public:
    Character() : skillStrategy(nullptr) {}
    void setSkillStrategy(SkillStrategy* strategy) {
        skillStrategy = strategy;
    }
    void releaseSkill() {
        if (skillStrategy) {
            skillStrategy->execute();
        }
    }
};

工厂模式：用于创建不同类型的角色对象。通过一个 CharacterFactory 类，根据传入的参数创建对应的角色对象（如战士、法师、刺客）。这有助于解耦对象的创建和使用，提高代码的可维护性和扩展性。

class CharacterFactory {
public:
    static Character* createCharacter(const std::string& type) {
        if (type == "Warrior") {
            return new Warrior();
        } else if (type == "Mage") {
            return new Mage();
        } else if (type == "Assassin") {
            return new Assassin();
        }
        return nullptr;
    }
};

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面试题：C++ 多态在复杂面向对象系统中的设计考量

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面试题答案

利用多态性处理技能释放逻辑

性能优化 - 避免不必要的虚函数调用

代码可维护性

设计模式辅助实现多态性