# 多态

# 什么是多态？

多态 （Polymorphism）是指，在编程语言中用某个 单一的记号 来表示 多个类型 。这个定义非常广泛，只要满足“一个记号”“多种类型“两个条件的任何语法都可以被称为多态。比如：

• 特设多态（Ad-hoc polymorphism），即函数重载。同一个名字的函数可能拥有不同的参数类型，这就是多态；
• 参数多态（Parametric polymorphism），即模板泛型。它也是指用一个函数名或类名来表示“一堆”函数或类，下一章将展开讲解。
• 子类型多态（Subtype polymorphism）。在面向对象编程中，基类的指针或者引用可以持有派生类对象，而这个派生类可以是不同的类型。这时，一个基类指针或引用可以同时表现出不同派生类的性质，这也是多态；
• 列多态（Row polymorphism），即鸭子类型多态。在一些语言（如 JavaScript），同一个函数可以作用于任何“成员名字相同”的类型（被称为“鸭子类型”）。此时，这个函数的参数也体现了多态的性质。

很显然，这一节我们主要处理的是子类型多态，即通过基类和派生类之间的继承关系来体现多态的实现和作用。

# 多态的时机

对于 C++ 这种编译型语言，其多态可能发生在编译时期，也可能发生在运行时期。比如，特设多态（函数重载）就发生在编译期间——换句话说，编译期间就能确定某个名字的类型：

void f(int) { }
void f(const char*) { }
int main() {
    f(3);    // 这里 f 的类型编译期间就能确定，是 void(int)
    f("hi"); // 这里 f 的类型编译期间就能确定，是 void(const char*)

#include <iostream>
struct B {};
// D1 和 D2 都继承自 B
struct D1 : B {};
struct D2 : B {};
int main() {
    B* ptr{nullptr};
    D1 d1; D2 d2;
    int x;
    std::cin >> x;
    if (x == 0) {
        ptr = &d1;
    } else {
        ptr = &d2;
    // 现在，ptr 所指向的实际类型编译期间是无法确定的
    // 它依赖于输入的 x 值，有可能指向不同的类型