C++ 静多态与动多态

多态是指经过单一的标识支持不一样的特定行为的能力。

C++中有两种多态，称为动多态（运行期多态）和静多态（编译期多态），而静多态主要经过模板来实现，宏也是实现静多态的一种途径。

动多态在C++中是经过虚函数实现的，即在基类中存在一些接口（通常为纯虚函数），子类必须重载这些接口。这样经过使用基类的指针或者引用指向子类的对象，就能够实现调用子类对应的函数的功能。动多态的函数调用机制是执行期才能进行肯定，因此它是动态的。

#include <iostream> 
using namespace std;

class shape 
{ 
public: 
    virtual void draw() = 0; 
};

class line : public shape 
{ 
public: 
    void draw() 
    { 
        cout << "line is drawing!" << endl; 
    } 
};

class circle : public shape 
{ 
public: 
    void draw() 
    { 
        cout << "circle is drawing!" << endl; 
    } 
};

int main() 
{ 
    shape* pLine = new line; 
    shape* pCircle = new circle;

//     line line; 
//     circle circl; 
//     
//     shape& referenceLine = line;    //引用 
//     shape& referenceCircl = circl; 
// 
//     referenceLine.draw(); 
//     referenceCircl.draw();

    pLine->draw(); 
    pCircle->draw(); 
    if( pCircle ) delete pCircle ; 
    if( pLine ) delete pLine ; 
    return 0; 
}

静多态是采用模板机制实现的，没用基类，所以也不用进行绑定。它不采用虚函数机制，因此全部调用在编译期就可肯定，所以它是静态的。

#include <iostream> 
using namespace std;

class line 
{ 
public: 
    void draw() 
    { 
        cout << "line is drawing!" << endl; 
    } 
};

class circle 
{ 
public: 
    void draw() 
    { 
        cout << "circle is drawing!" << endl; 
    } 
};

template<typename T> 
void drawShape(T & shape) 
{ 
    shape.draw(); 
}

int main() 
{ 
    line lining; 
    circle circling; 
    drawShape( lining ); 
    drawShape( circling );

    return 0; 
}

动多态的实现要经过虚函数，会产生虚表和虚指针，占用较多的空间，动多态须要在运行期进行绑定，所花费的时间较静多态多。

  优势：能处理异类集合（容器中存储基类指针便可）、可执行代码比较小（只需一个多态函数）、能够彻底编译而不须要发布源码。
  缺点：不能提早检查类型的安全性（如向容器中插入错误类型的对象）、性能低（有层层继承）、耦合性高（继承的耦合性高于组合）。

静多态在空间和时间上都比动多态表现的好，所以在其余的条件相同的状况下，应该更多的使用静多态。可是静多态也有一些缺点，如它不可以处理异类的集合，也没有动多态灵活。而且如今大部分编译器不支持模板的分离编译，所以要将声明和实现写在一个文件中，这样会暴露更多的细节。

优势：具体类能够只实现须要的接口、生成代码性能高（无需经过指针的间接调用，非虚函数具备更多的内联机会）、有更好的类型安全性（类型在编译期就进行检查）、耦合性低（各个类相互独立）、集合的元素类型再也不局限于指针。
缺点：不能处理异类集合、可执行代码比较大（代码膨胀）、模板库源码须要发布、对模板实参类型有约束（好比须要该类型实现了operator<）。

到底用动多态仍是静多态，应该根据状况综合考虑决定。咱们也能够结合动多态和静多态来得到一个很好的效率和灵活性。