C如何通过虚函数、重载、模板实现多态？

理解多态

简介

多态允许代码使用单一接口。 C 提供了多种实现多态性的技术，包括虚函数、函数重载、运算符重载、临时多态性和参数多态性。

显式多态性

• 虚拟函数：允许运行时选择特定于类型的代码
• 重载： 定义多个具有相同名称但不同参数类型的函数。
• 模板： 允许通用编写代码，使用类型的占位符。

其他多态性技术

• 临时多态性：手动定义特定类型的行为。
• 参数多态性：编写可以无需显式类型即可使用任何类型

术语

运行时与编译时多态性：

• 运行-时间多态性使用虚函数来选择代码
• 编译时多态性使用重载或模板在编译时选择代码。

Ad-hoc 与参数多态性：

• 临时多态性需要对每个多态性的显式支持类型。
• 参数多态性可以在没有特定类型知识的情况下进行通用操作。

讨论

虚拟函数提供强大的多态性，但需要运行时开销。具有重载和模板的编译时多态性允许优化并避免运行时检查。

外围多态性机制

• 编译器提供的重载：运算符的内置重载和转换。
• 标准转换： 兼容类型之间的自动转换。
• 强制转换： 从一种类型到另一种类型的显式转换。

外设的意义机制

这些机制通过自动将类型映射到特定于类型的操作来实现多态行为。在参数多态上下文中，它们允许使用有限的代码处理不同的类型。这可以减少代码重复并提供“尽力而为”的行为，利用现有的函数和数据。

结论

C 的多种多态性技术为处理代码中的不同类型提供了灵活性和效率。虚函数适合运行时变化的实现，而编译时多态性提供优化的代码。外围机制通过将类型映射到适当的操作并简化参数多态代码来补充这些技术。

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