理解

• 多态可以简单理解为：一个对象拥有多种形态，在不同形态下收到相同信息，能够触发不同行为。
• 在编译语言中的体现为：一个拥有继承关系的类并且父类和子类之间存在方法重写的实例对象，可以在子类对象和父类对象形态之间切换，以实现调用相同函数，不同行为。
• 由来：为了增强对象的灵活性和动态性，避免编程中对象的函数调用和变量使用，结果都是确定的，完全按照代码执行，非常死板。
• 方法：

1. 继承并且子类支持转换成父类，来实现调用子类或者父类同名的普通函数，执行不同的代码实现。
2. 继承并且子类支持转换成父类，来实现调用对象真正类型的同名虚函数，执行不同的代码实现。

• 区别

1. 方法1是由编译器实现，又叫做编译时多态，同名函数必须是普通函数。
2. 方法2是运行时根据对象真正的类型区分，又叫做运行时多态，同名函数必须是虚函数或纯虚函数。

编译时多态

class A:{
public:void test(){cout << "in class A" << endl;}
};class B:public A{
public:void test(){cout << "in class B" << endl;}
}void DoSomething(A &obj) {  obj.test();  
}int main(int argc, char **args){  B b;b.test(); //输出：in class BDoSomething(b);  //输出：in class A
}  

• 这里只有一个对象b，对于普通函数test，对象的类型（转换成子类和父类）不同，调用的函数也不同，这就是静态多态，也叫静态链接，函数调用关系在程序编译时就确定好了，也被称为早绑定。
• 如果是父类对象调用就是调用父类中的函数，是子类调用就是调用子类中的函数。

运行时多态

class A:{
public:virtual void test(){cout << "in class A" << endl;}
};class B:public A{
public:void test(){cout << "in class B" << endl;}
}void DoSomething(A &obj) {  obj.test();  
}int main(int argc, char **args){  B b;b.test(); //输出：in class BDoSomething(b);  //输出：in class B
} 

• 这里只有一个对象b，对于虚函数test，对象的类型不同，调用的函数确是一样的，这种操作被称为动态链接，或者是后期，运行时绑定，使用virtual声明的函数，编译时会告诉编译器不要静态链接到该函数，运行时根据调用的对象的真实类型来选择调用的函数。

实现原理

• 运行时多态是通过虚函数实现的，为了支持虚函数，编译器会为实现了虚函数的类创建一个静态的虚函数表(Virtual Function Table,VFT)，可将VFT视为一个包含该类所有虚函数函数指针的静态数组，其中每个指针都指向相应的虚函数，如果子类未覆盖父类的某个虚函数，子类虚函数表中的指针将会指向父类的虚函数实现，实例化包含虚函数的类时，将创建一个隐藏的指针VFT*，指向相应的VFT。
• 调用时，虽然传递的是父类，但是内存地址是不变的，该实例的VFT指针仍然指向真正类的虚函数表，因此调用的是真实类型的虚函数实现。
• VFT 特点：

1. VFT是按需存在的，如果没有定义虚函数和纯虚函数，编译时不会创建VFT。
2. 类中保存的是指向VFT的指针，而不是整个VFT。

普通函数，虚函数，纯虚函数

普通函数

• 普通函数只能实现编译时多态。

int test();

虚函数和纯虚函数

• 虚函数和纯虚函数是实现运行时多态的机制。

虚函数

• 虚函数定义如下：

virtual int test();

• 虚函数既有定义，也有实现。

纯虚函数

• 纯虚函数定义如下：

virtual int test() = 0;

• 纯虚函数只有定义，没有实现，需要在子类中实现，常用来定义接口。
• 包含纯虚函数的类不能够被实例化，因为有函数未实现，无法实例化。