C++多态性怎样提高代码扩展性 - 问答

C++的多态性是通过虚函数（virtual function）实现的，它允许我们通过基类指针或引用来调用派生类的成员函数。这样，当我们需要添加新的派生类时，只需要实现新的派生类并重写虚函数，而不需要修改已有的代码。这有助于提高代码的扩展性。

以下是如何使用多态性提高C++代码扩展性的几个建议：

使用基类指针或引用操作派生类对象：通过将基类指针或引用指向派生类对象，我们可以在运行时根据实际类型调用相应的成员函数。这使得我们可以在不修改已有代码的情况下添加新的派生类。

class Base {
public:
    virtual void foo() {
        // 默认实现
    }
};

class Derived1 : public Base {
public:
    void foo() override {
        // Derived1 的实现
    }
};

class Derived2 : public Base {
public:
    void foo() override {
        // Derived2 的实现
    }
};

int main() {
    Base* basePtr = new Derived1();
    basePtr->foo(); // 调用 Derived1 的 foo 函数
    delete basePtr;

    basePtr = new Derived2();
    basePtr->foo(); // 调用 Derived2 的 foo 函数
    delete basePtr;

    return 0;
}

使用纯虚函数：纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它没有定义具体的实现。派生类必须实现这个纯虚函数。这种方式可以强制派生类提供特定的实现，同时保持多态性。

class Base {
public:
    virtual void foo() = 0; // 纯虚函数
};

class Derived1 : public Base {
public:
    void foo() override {
        // Derived1 的实现
    }
};

class Derived2 : public Base {
public:
    void foo() override {
        // Derived2 的实现
    }
};

使用接口：接口是一种定义一组相关功能的纯虚类。通过实现接口，派生类可以提供特定的功能实现。这种方式可以提高代码的可扩展性和可维护性。

class IShape {
public:
    virtual ~IShape() = default;
    virtual double area() const = 0;
};

class Circle : public IShape {
public:
    Circle(double radius) : radius_(radius) {}

    double area() const override {
        return 3.14 * radius_ * radius_;
    }

private:
    double radius_;
};

class Rectangle : public IShape {
public:
    Rectangle(double width, double height) : width_(width), height_(height) {}

    double area() const override {
        return width_ * height_;
    }

private:
    double width_;
    double height_;
};

总之，C++的多态性有助于提高代码的扩展性，因为它允许我们在不修改已有代码的情况下添加新的派生类。为了充分利用多态性，我们应该使用基类指针或引用操作派生类对象，使用纯虚函数强制派生类提供特定的实现，以及使用接口定义一组相关功能。

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