面试题：C++中多态性的实现方式

1. 静态多态

实现方式：通过函数重载和模板（函数模板、类模板）来实现。在编译期，编译器根据函数参数的类型、个数或模板参数的不同，确定调用哪个具体的函数版本。
示例 - 函数重载：

#include <iostream>

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

void print(double num) {
    std::cout << "Printing double: " << num << std::endl;
}

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

示例 - 函数模板：

#include <iostream>

// 函数模板示例
template <typename T>
void print(T num) {
    std::cout << "Printing value: " << num << std::endl;
}

int main() {
    print(10);
    print(3.14f);
    print("Hello");
    return 0;
}

应用场景：在编写通用的算法或工具函数时，函数重载可以根据不同的数据类型提供不同的实现，而模板则可以在编译期生成针对不同类型的代码，提高代码复用性。例如标准库中的std::sort函数，它可以对不同类型的容器进行排序，通过模板实现了对各种可比较类型的支持。

2. 动态多态

实现方式：通过虚函数和指针或引用（基类指针或引用指向派生类对象）来实现。在运行期，程序根据对象的实际类型来决定调用哪个虚函数的实现。这依赖于虚函数表（vtable）和虚指针（vptr）机制。每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，类的对象含有一个虚指针，指向该虚函数表。当通过基类指针或引用调用虚函数时，程序会根据虚指针找到虚函数表，进而找到对应对象实际类型的虚函数实现。
示例：

#include <iostream>

class Shape {
public:
    virtual void draw() {
        std::cout << "Drawing a shape" << std::endl;
    }
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
    }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a rectangle" << std::endl;
    }
};

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

    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        shapes[i]->draw();
    }

    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        delete shapes[i];
    }
    return 0;
}

应用场景：在面向对象编程中，动态多态常用于实现基于继承体系的行为多态。例如在图形绘制系统中，不同的图形类（如圆形、矩形等）继承自一个基类Shape，通过动态多态可以根据实际的图形类型调用相应的draw函数进行绘制。在游戏开发中，不同的角色类（玩家、怪物等）继承自一个基类，通过动态多态可以根据实际的角色类型执行不同的行为，如攻击、移动等。

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面试题：C++中多态性的实现方式

知识考点

面试题答案

1. 静态多态

2. 动态多态