C++多态性与虚函数机制详解

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在C++面向对象编程中，多态性是实现接口统一与行为差异的核心机制。它允许不同类的对象对同一消息作出不同的响应，从而提升代码的灵活性与可扩展性。

多态性的实现依赖于虚函数（virtual function）。当一个基类声明了虚函数，其派生类可以重写该函数，运行时系统会根据对象的实际类型动态调用对应的函数版本，这一过程称为动态绑定或运行时多态。

以下是一个典型示例：

C++多态性与虚函数机制详解

#include <iostream>

// 基类
class Animal {
public:
    // 声明虚函数
    virtual void speak() const {
        std::cout << "Animal makes a sound." << std::endl;
    }

    // 虚析构函数（良好实践）
    virtual ~Animal() = default;
};

// 派生类
class Dog : public Animal {
public:
    void speak() const override {
        std::cout << "Dog barks: Woof!" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() const override {
        std::cout << "Cat meows: Meow!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal* a1 = new Dog();
    Animal* a2 = new Cat();

    a1->speak(); // 输出：Dog barks: Woof!
    a2->speak(); // 输出：Cat meows: Meow!

    delete a1;
    delete a2;
    return 0;
}

关键点在于：