Что такое полиморфизм в контексте языков программирования C/C++?

Полиморфизм — это свойство объектов иметь множество форм или представлять несколько типов в иерархии наследования. Позволяет работать с объектами различных классов через общий интерфейс базового класса.

В C++ полиморфизм реализуется двумя основными способами:

1. Полиморфизм времени компиляции (статический, Ad-hoc полиморфизм):

   • Реализуется с помощью перегрузки функций и перегрузки операторов.
   • Выбор конкретной реализующей функции или оператора происходит на этапе компиляции.

   // Пример перегрузки функций
   void print(int a) { /* ... */ }
   void print(double b) { /* ... */ }
   

2. Полиморфизм времени выполнения (динамический, Subtype полиморфизм):

   • Реализуется с помощью виртуальных функций и указателей/ссылок на базовый класс.
   • Выбор конкретной реализующей функции происходит на этапе выполнения программы.
   • Требует наличия хотя бы одной виртуальной функции в базовом классе.
   • Использует таблицу виртуальных функций (vtable).

   // Пример динамического полиморфизма
   class Base {
   public:
       virtual void show() { /* Реализация в базовом классе */ }
   };
   
   class Derived : public Base {
   public:
       void show() override { /* Переопределенная реализация */ }
   };
   
   // Использование
   Base* ptr = new Derived();
   ptr->show(); // Вызывается Derived::show()
   

Полиморфизм позволяет писать более гибкий и расширяемый код, так как новые классы могут быть добавлены без изменения существующего кода, работающего с базовым классом.