c++多态实现的三种形式

// C++多态实现的三种形式

#include <iostream>
using namespace std;

// 1. 函数重载 (Compile-time Polymorphism)
class Calculator {
public:
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
};

// 2. 运算符重载 (Compile-time Polymorphism)
class Complex {
private:
    double real, imag;
public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}

    // Overload the + operator
    Complex operator+(const Complex& other) const {
        return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
    }

    void print() const {
        cout << "(" << real << ", " << imag << ")" << endl;
    }
};

// 3. 虚函数 (Run-time Polymorphism)
class Animal {
public:
    virtual void sound() {
        cout << "Animal makes a sound" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void sound() override {
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void sound() override {
        cout << "Cat meows" << endl;
    }
};

int main() {
    // 函数重载示例
    Calculator calc;
    cout << "Integer addition: " << calc.add(5, 3) << endl;
    cout << "Double addition: " << calc.add(5.5, 3.3) << endl;

    // 运算符重载示例
    Complex c1(3, 4), c2(1, 2);
    Complex c3 = c1 + c2;
    cout << "Complex number addition: ";
    c3.print();

    // 虚函数示例
    Animal* animal1 = new Dog();
    Animal* animal2 = new Cat();

    animal1->sound(); // 输出 "Dog barks"
    animal2->sound(); // 输出 "Cat meows"

    delete animal1;
    delete animal2;

    return 0;
}

解释说明：

1. 函数重载 (Compile-time Polymorphism)：

   • 在 Calculator 类中，我们定义了两个 add 函数，分别用于整数和浮点数的加法。编译器在编译时根据参数类型选择合适的函数版本。

2. 运算符重载 (Compile-time Polymorphism)：

   • 在 Complex 类中，我们重载了 + 运算符，使得可以像操作内置类型一样对复数进行加法运算。这也是编译时多态的一种形式。

3. 虚函数 (Run-time Polymorphism)：

   • 在 Animal 类中，我们定义了一个虚函数 sound()，并在其派生类 Dog 和 Cat 中重写了该函数。通过基类指针调用虚函数时，实际调用的是派生类中的版本，这是运行时多态的表现。