多态这个词听起来很高深，但其实就是让一段代码在不同场景下能表现出“多种形态”。多态的核心思想是“写一次代码，用在多种情况下”。C++ 里，多态分成两种： 动态多态 和 静态多态 。动态多态靠的是虚函数，而静态多态一般用 CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）这种模板技巧来实现。我们今天就来聊聊这两种多态的原理、用法和各自的优缺点。
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动态多态：虚函数的魔法
动态多态是 C++ 的经典特性。它通过虚函数实现，让子类可以重写父类的行为，从而实现“运行时的多态”。简单来说，就是程序运行时才决定用哪个函数。
虚函数的基本原理
虚函数的实现靠的是“虚函数表”（vtable）。每个含虚函数的类，背后都有一张虚函数表，记录了这个类的虚函数指针。对象调用虚函数时，会通过这张表找到对应的函数。
下面是个简单的例子：
运行结果 ：
这里 animal->speak() 调用的是 Dog 的 speak()，不是 Animal 的。原因是 speak 是虚函数，调用时通过虚函数表动态绑定到了 Dog 的实现。
动态多态的优缺点
优点 ：
灵活，支持运行时动态行为变化。 易于扩展，新增子类无需修改父类代码。
缺点 ：
多了一层间接调用，性能比直接调用稍差。 占用额外的内存（虚函数表）。
温馨提示 ：如果一个类没有虚函数，它的对象通常是没有虚函数表的。不要随便加 virtual，否则会让对象变胖。
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静态多态：CRTP 的妙用
静态多态是通过模板实现的，编译时就能确定具体的行为，避免了动态多态的运行时开销。CRTP 是实现静态多态的常用技巧，名字听起来很吓人，其实原理很简单——“子类把自己作为模板参数传给父类”。
CRTP 的基本原理
直接上代码，看了就懂：
运行结果 ：
这里的 Animal<Dog> 是一个模板类，Dog 继承了它，并通过 static_cast 把自己传递给了基类。speak 的调用在编译时就绑定到了具体实现。
静态多态的优缺点
优点 ：
没有虚函数表，性能更高。 编译时确定行为，代码更可控。
缺点 ：
写起来比较反直觉（这玩意儿看着就怪）。 子类和父类耦合度高，灵活性不如动态多态。
温馨提示 ：CRTP 的模板代码会在编译时展开，可能会导致编译时间变长。你要是发现代码编译慢得像蜗牛，看看是不是模板太多了。
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实战对比：什么时候用动态多态，什么时候用静态多态？
动态多态的适用场景
- 对象多样性
：需要支持一大堆子类，比如动物、车辆、用户接口等。 - 运行时灵活性
：编译时不知道具体类型，必须靠运行时决定。
比如游戏开发中，所有的敌人都继承自一个 Enemy 基类。敌人类型多种多样，动态多态可以轻松应对。
静态多态的适用场景
- 性能敏感
：比如嵌入式系统或游戏引擎的核心部分，时间和空间都很宝贵。 - 类型固定
：子类类型在编译时就能确定，不需要运行时灵活性。
比如数学库中，向量、矩阵等类型的运算，使用 CRTP 可以让性能最大化。
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动态多态 vs 静态多态
| 绑定时间 | ||
| 性能 | ||
| 灵活性 | ||
| 扩展性 | ||
| 复杂度 |
这两种多态各有千秋，没有谁好谁坏。动态多态适合“灵活性优先”的场景，而静态多态适合“性能优先”的场景。一个是“跑得快”，一个是“变得快”。你可以根据实际需求，选择最合适的实现方式——这才是 C++ 的精髓。
