C++編程語言是一款應用廣泛，支持多種程序設計的計算機編程語言。它的繼承、重載、多態等特性為其自身鍍上了一層層神秘的色彩，這也是為什么C++精彩的原因，如今，眾多語言模仿C++的特性，更說明了這樣的性質的獨特之處，我們今天就會為大家詳細介紹其中C++多態性的一些基本知識，以方便大家在學習過程中對此能夠有一個充分的掌握。
下面先上一個復試題目：
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
void foo()
{
printf("1\n");
}
virtual void fun()
{
printf("2\n");
}
};
class B : public A
{
public:
void foo()
{
printf("3\n");
}
void fun()
{
printf("4\n");
}
};
int main(void)
{
A a;
B b;
A *p = &a;
p->foo();
p->fun();
p = &b;
p->foo();
p->fun();
return 0;
}
要求是寫出該函數的輸出結果。
當然，對於大牛來說，這中小菜一碟的事情肯定會成為笑柄，但從這個很小的例子，可以看出多態的很重要的性質。沒有疑問，第一個p->foo()和p->fuu()都很好理解，本身是基類指針，指向的又是基類對象，調用的都是基類本身的函數，因此輸出結果就是1、2。第二個輸出結果就是1、4。p->foo()和p->fuu()則是基類指針指向子類對象，正式體現多態的用法，p->foo()由於指針是個基類指針，指向是一個固定偏移量的函數，因此此時指向的就只能是基類的foo()函數的代碼了，因此輸出的結果還是1。而p->fun()指針是基類指針，指向的fun是一個虛函數，由於每個虛函數都有一個虛函數列表，此時p調用fun()並不是直接調用函數，而是通過虛函數列表找到相應的函數的地址，因此根據指向的對象不同，函數地址也將不同，這里將找到對應的子類的fun()函數的地址，因此輸出的結果也會是子類的結果4。
我們來總結一下：這個題目中可以看出多態的哪些特性呢？
多態性可以簡單地概括為“一個接口，多種方法”，程序在運行時才決定調用的函數，它是面向對象編程領域的核心概念。多態(polymorphisn)，字面意思多種形狀。
C++多態性是通過虛函數來實現的，虛函數允許子類重新定義成員函數，而子類重新定義父類的做法稱為覆蓋(override)，或者稱為重寫。（這里我覺得要補充，重寫的話可以有兩種，直接重寫成員函數和重寫虛函數，只有重寫了虛函數的才能算作是體現了C++多態性）而重載則是允許有多個同名的函數，而這些函數的參數列表不同，允許參數個數不同，參數類型不同，或者兩者都不同。編譯器會根據這些函數的不同列表，將同名的函數的名稱做修飾，從而生成一些不同名稱的預處理函數，來實現同名函數調用時的重載問題。但這並沒有體現多態性。
多態與非多態的實質區別就是函數地址是早綁定還是晚綁定。如果函數的調用，在編譯器編譯期間就可以確定函數的調用地址，並生產代碼，是靜態的，就是說地址是早綁定的。而如果函數調用的地址不能在編譯器期間確定，需要在運行時才確定，這就屬於晚綁定。
那么多態的作用是什么呢，封裝可以使得代碼模塊化，繼承可以擴展已存在的代碼，他們的目的都是為了代碼重用。而多態的目的則是為了接口重用。也就是說，不論傳遞過來的究竟是那個類的對象，函數都能夠通過同一個接口調用到適應各自對象的實現方法。
最常見的用法就是聲明基類的指針，利用該指針指向任意一個子類對象，調用相應的虛函數，可以根據指向的子類的不同而實現不同的方法。如果沒有使用虛函數的話，即沒有利用C++多態性，則利用基類指針調用相應的函數的時候，將總被限制在基類函數本身，而無法調用到子類中被重寫過的函數。因為沒有多態性，函數調用的地址將是一定的，而固定的地址將始終調用到同一個函數，這就無法實現一個接口，多種方法的目的了。
那么，如果我們把上面main函數中return語句前面添加上這么幾句：B *ptr = (B *)&a; ptr->foo(); ptr->fun();這兩次用的結果是怎么樣的呢？
這是一個用子類的指針去指向一個強制轉換為子類地址的基類對象。結果，這兩句調用的輸出結果是3，2。
並不是很理解這種用法，從原理上來解釋，由於B是子類指針，雖然被賦予了基類對象地址，但是ptr->foo()在調用的時候，由於地址偏移量固定，偏移量是子類對象的偏移量，於是即使在指向了一個基類對象的情況下，還是調用到了子類的函數，雖然可能從始到終都沒有子類對象的實例化出現。而ptr->fun()的調用，可能還是因為C++多態性的原因，由於指向的是一個基類對象，通過虛函數列表的引用，找到了基類中fun()函數的地址，因此調用了基類的函數。由此可見多態性的強大，可以適應各種變化，不論指針是基類的還是子類的，都能找到正確的實現方法。
下面我們再看另一個例子，來尋找多態的隱藏規則：
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
virtual void f(float x)
{
cout<<"Base::f(float)"<< x <<endl;
}
void g(float x)
{
cout<<"Base::g(float)"<< x <<endl;
}
void h(float x)
{
cout<<"Base::h(float)"<< x <<endl;
}
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void f(float x)
{
cout<<"Derived::f(float)"<< x <<endl; //多態、覆蓋
}
void g(int x)
{
cout<<"Derived::g(int)"<< x <<endl; //隱藏
}
void h(float x)
{
cout<<"Derived::h(float)"<< x <<endl; //隱藏
}
};
int main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;
// Good : behavior depends solely on type of the object
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14
pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
return 0;
}
從這個例子，我們可以知道
1、有virtual才可能發生多態現象
2、不發生多態（無virtual）調用就按原類型調用
所以，多態的隱藏規則非常令人迷惑
本來僅僅區別重載與覆蓋並不算困難，但是C++的隱藏規則使問題復雜性陡然增加。
這里“隱藏”是指派生類的函數屏蔽了與其同名的基類函數，規則如下：
（1）如果派生類的函數與基類的函數同名，但是參數不同。此時，不論有無virtual
關鍵字，基類的函數將被隱藏（注意別與重載混淆）。
（2）如果派生類的函數與基類的函數同名，並且參數也相同，但是基類函數沒有virtual
關鍵字。此時，基類的函數被隱藏（注意別與覆蓋混淆）。
上面的程序中：
（1）函數Derived::f(float)覆蓋了Base::f(float)。
（2）函數Derived::g(int)隱藏了Base::g(float)，而不是重載。
（3）函數Derived::h(float)隱藏了Base::h(float)，而不是覆