C++ 什么是多态？多态如何实现？

Question

多态：多态就是不同继承类的对象，对同一消息做出不同的响应，基类的指针指向或绑定到派生类的对象，使得基类指针呈现不同的表现方式。在基类的函数前加上 virtual 关键字，在派生类中重写该函数，运行时将会根据对象的实际类型来调用相应的函数。如果对象类型是派生类，就调用派生类的函数；如果对象类型是基类，就调用基类的函数。
实现方法：多态是通过虚函数实现的，虚函数的地址保存在虚函数表中，虚函数表的地址保存在含有虚函数的类的实例对象的内存空间中。

实现过程：

• 在类中用 virtual 关键字声明的函数叫做虚函数；
• 存在虚函数的类都有一个虚函数表，当创建一个该类的对象时，该对象有一个指向虚函数表的虚表指针（虚函数表和类对应的，虚表指针是和对象对应）；
• 当基类指针指向派生类对象，基类指针调用虚函数时，基类指针指向派生类的虚表指针，由于该虚表指针指向派生类虚函数表，通过遍历虚表，寻找相应的虚函数。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
 public:
  virtual void fun() { cout << "Base::fun()" << endl; }
  virtual void fun1() { cout << "Base::fun1()" << endl; }
  virtual void fun2() { cout << "Base::fun2()" << endl; }
};
class Derive : public Base {
 public:
  void fun() { cout << "Derive::fun()" << endl; }
  virtual void D_fun1() { cout << "Derive::D_fun1()" << endl; }
  virtual void D_fun2() { cout << "Derive::D_fun2()" << endl; }
};
int main() {
  Base *p = new Derive();
  p->fun();  // Derive::fun() 调用派生类中的虚函数
  return 0;
}

基类的虚函数表如下：

派生类的对象虚函数表如下：

简单解释：当基类的指针指向派生类的对象时，通过派生类的对象的虚表指针找到虚函数表（派生类的对象虚函数表），进而找到相应的虚函数 Derive::f() 进行调用。