C++高级面试题：解释 C++ 中的多态函数对象（Polymorphic Function Objects）

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解释 C++ 中的多态函数对象（Polymorphic Function Objects）
在 C++ 中，多态函数对象（Polymorphic Function Objects）是指可以通过基类指针或引用调用不同派生类的重载函数的函数对象。这种技术基于虚函数的概念，允许我们在运行时根据实际对象的类型来决定调用哪个函数版本，从而实现多态性。

通常情况下，多态函数对象是通过虚函数实现的。我们定义一个基类，其中包含一个虚函数，在派生类中重载这个虚函数。然后，我们可以使用基类的指针或引用来调用这个虚函数，实现多态性。

以下是一个简单的示例：

#include <iostream>// 基类
class Shape {
public:virtual void draw() const {std::cout << "Drawing shape" << std::endl;}virtual ~Shape() {}
};// 派生类1
class Circle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing circle" << std::endl;}
};// 派生类2
class Rectangle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing rectangle" << std::endl;}
};// 多态函数对象
void drawShape(const Shape& shape) {shape.draw(); // 调用虚函数，根据实际对象类型决定调用哪个版本
}int main() {Circle circle;Rectangle rectangle;// 使用基类指针调用多态函数对象drawShape(circle); // 输出: Drawing circledrawShape(rectangle); // 输出: Drawing rectanglereturn 0;
}

在上面的例子中，Shape 类是一个基类，其中包含一个虚函数 draw()。Circle 和 Rectangle 类是 Shape 类的两个派生类，它们都重载了 draw() 函数。通过 drawShape() 函数，我们可以使用基类的引用来调用不同派生类的 draw() 函数，实现了多态性。

多态函数对象是一种在运行时根据对象的实际类型来调用函数的机制。在 C++ 中，通常通过虚函数和基类指针或引用来实现多态函数对象。

实现多态函数对象的步骤：
定义基类：首先定义一个基类，其中包含一个或多个虚函数，用于在派生类中重载。

实现派生类：派生类继承基类，并重载其中的虚函数。

使用基类指针或引用：使用基类的指针或引用来调用虚函数。在运行时，根据指针或引用指向的实际对象的类型，选择正确的函数版本。

动态绑定：在 C++ 中，通过虚

函数的动态绑定来实现多态性。动态绑定确保在运行时根据对象的实际类型调用正确的函数版本，而不是根据指针或引用的静态类型。

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