多态性在运行时影响性能，主要原因是虚函数调用需要通过虚函数表进行间接调用，这比直接调用开销更大。优化方法包括：1. 使用内联函数；2. 避免深层继承；3. 使用接口（c++++11）。
C++ 中多态性对运行时性能的影响
多态性是面向对象编程中的一项关键特性，它允许程序在运行时绑定到不同类的方法和属性。虽然多态性提供了灵活性和代码可重用性，但它也会引入一些运行时开销。
虚函数调用
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当调用虚函数时，编译器无法在编译时确定要调用哪个方法版本。因此，它必须在运行时使用虚函数表（VFT）。VFT 是一个包含指向实际函数指针的指针表。当调用虚函数时，编译器会在 VFT 中查找适当的方法指针，然后进行间接调用。
这种间接调用比直接调用开销更大，因为它涉及额外的内存查找。虽然这种开销通常很小，但它可能会在需要频繁调用虚函数的代码中累积。
示例：形状类层次结构
考虑一个形状类层次结构，其中有不同的形状类（如 Circle、Square 和 Rectangle）。这些类都从一个 Shape 基类派生，该基类定义了 getArea() 虚函数。
class Shape {public: virtual double getArea() const = 0;};class Circle : public Shape {public: Circle(double radius) : radius(radius) {} double getArea() const override { return M_PI * radius * radius; }private: double radius;};class Square : public Shape {public: Square(double side) : side(side) {} double getArea() const override { return side * side; }private: double side;};class Rectangle : public Shape {public: Rectangle(double width, double height) : width(width), height(height) {} double getArea() const override { return width * height; }private: double width; double height;};
当我们创建一个 Shape 对象并调用 getArea() 时，编译器无法确定要调用哪个具体实现版本。因此，它会在 VFT 中查找相应的函数指针，如下所示：
Shape* shape = new Circle(5);double area = shape->getArea(); // 间接调用
性能优化
如果需要频繁调用虚函数，我们可以考虑通过以下方法优化性能：
使用内联函数：内联函数可以在编译时替换为直接调用，从而消除间接调用的开销。避免深层继承层次结构：深层继承层次结构需要更多的 VFT查找，从而增加开销。使用接口（C++11）：接口允许动态绑定，而无需虚函数。这可以减少 VFT查找的开销。
结论
虽然多态性是一种强大的特性，但在选择使用它时需要考虑它的运行时性能影响。通过了解虚函数调用的开销并实施适当的优化，我们可以平衡灵活性与性能。
以上就是C++ 中多态性如何影响运行时性能？的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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