如何在 C++ 中实现多态？

石山代码2026-05-31 10:27

一句话总结

父类写 virtual，子类重写，用父类指针/引用调用子类对象。

一、实现多态的 4 个必须条件

必须有继承关系（子类继承父类）
父类中必须将函数声明为 virtual（虚函数）
子类必须重写（override）这个虚函数
必须用父类指针 / 父类引用指向子类对象调用函数

满足这 4 条，运行时就会自动调用子类版本 → 这就是多态。

二、最简代码示例（一看就懂）

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

// 1. 父类
class Animal {
public:
    // 2. 父类写 virtual
    virtual void speak() {
        cout << "动物叫" << endl;
    }
};

// 3. 子类继承
class Dog : public Animal {
public:
    // 4. 子类重写虚函数
    void speak() override {
        cout << "汪汪汪" << endl;
    }
};

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

// 测试：父类指针指向不同子类
int main() {
    Animal* p1 = new Dog();
    Animal* p2 = new Cat();

    p1->speak(); // 输出 汪汪汪
    p2->speak(); // 输出 喵喵喵

    return 0;
}

运行结果：

复制代码

汪汪汪
喵喵喵

同一个指针类型，调用同一个函数，执行不同逻辑 → 这就是多态。

三、最关键的 3 个考点（面试必问）

1. 为什么要加 virtual？

不加 virtual → 编译期确定函数地址（静态绑定）

加 virtual → 运行期查找函数地址（动态绑定）

2. 什么是重写（override）？

函数名、参数、返回值 完全一样
父类必须是虚函数

3. 析构函数为什么要写成 virtual？

如果父类指针指向子类对象，delete 时

析构不是 virtual → 只调用父类析构，内存泄漏
析构是 virtual → 先调用子类析构，再调用父类

正确写法：

cpp 复制代码

virtual ~Animal() {}

四、最精炼背诵版（面试直接说）

建立继承关系
父类提供虚函数
子类重写虚函数
用父类指针或引用指向子类对象，调用同名函数