静态多态在编译期通过模板和重载实现，性能高但代码膨胀；动态多态在运行期通过虚函数和vtable实现，灵活但有开销；两者根据性能与扩展性需求选择。

在c++中，多态分为静态多态和动态多态，它们分别在编译期和运行期实现行为的多样化。虽然目的相似——让同一接口表现出不同形态，但其实现机制、性能特点和使用场景有显著区别。

静态多态：编译期决定行为

静态多态通过模板和函数重载在编译期完成类型绑定，不依赖虚函数或运行时信息。

最常见的实现方式是函数模板和CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）：

template <typename T>
class Base {
    void call() {
        static_cast<T*>(this)->execute();
    }
};

class Derived : public Base<Derived> {
public:
    void execute() { /* 具体实现 */ }
};

这种模式下，调用哪个execute()在编译时就已确定，没有虚表开销，性能高。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

• 优点：零运行时开销，编译器可优化内联
• 缺点：代码膨胀（每个实例生成独立代码），错误信息复杂
• 适用：对性能敏感的场景，如数值计算、泛型库

动态多态：运行期决定行为

动态多态依赖虚函数机制，在运行时根据对象实际类型调用对应函数。

阿里翻译

阿里巴巴提供的多语种在线实时翻译网站，支持文档、图片、视频、语音等多模态翻译

170

查看详情

class Base {
public:
    virtual void execute() = 0;
};

Base* ptr = new Derived();
ptr->execute(); // 运行期查虚表

虚函数表（vtable）在运行时决定调用目标，支持继承体系中的灵活替换。

• 优点：接口统一，易于扩展，支持运行时决策
• 缺点：每次调用需查虚表，有指针间接访问开销
• 适用：GUI框架、插件系统、需要运行时多态的架构

关键差异对比

两者核心区别在于绑定时机与实现机制：

• 静态多态在编译期展开模板，生成具体类型代码；动态多态通过vptr/vtable在运行期跳转
• 静态多态无额外内存开销，动态多态每个对象含vptr，且虚函数无法内联（通常）
• 静态多态要求类型在编译时可知，动态多态允许运行时创建未知派生类（配合工厂）

选择建议

若性能优先且类型组合固定，优先考虑模板实现静态多态；若需运行时灵活性、对象动态加载或接口解耦，则使用虚函数驱动的动态多态。

现代C++常结合两者：用模板封装接口（如std::function），内部通过虚函数实现运行时多态，兼顾抽象与效率。

基本上就这些。理解两种机制的本质，才能在设计时做出合理权衡。