封装、继承和多态是 C++ 中三个重要的面向对象编程技术。本文将详细介绍这些技术的概念、原理和用法，以帮助读者更好地理解并应用它们。

一、封装

封装是一种面向对象编程的基本概念，它指的是将数据和方法封装在一个对象内部，防止外部通过对象的公共接口直接访问变量和方法，保持了数据的私密性，减少了对象间的耦合。在 C++ 中，我们可以使用类来实现封装。类中的变量和函数可以使用 public、protected 或 private 进行访问控制，分别表示公共、保护和私有属性。

例如，我们定义一个示例类 Student：

class Student {
public:
    void setID(int id) {
        m_id = id;
    }
    int getID() {
        return m_id;
    }
private:
    int m_id;
};

在上述代码中，setID() 和 getID() 函数分别用于设置和获取学生的 ID 号。通过将 mid 变量设为私有属性，实现了封装。外部程序无法直接访问 mid 变量，只能通过 setID() 和 getID() 函数来进行，并且通过.public关键字将这俩函数设为公开的, 用户可以在类的外部访问这些函数。

二、继承

继承是一种通过扩展已有类（即父类）来创建新类（即子类）的机制。子类从父类继承了父类的属性和方法，同时可以添加新属性和方法。这种继承关系形成了对象之间的关联，简化了程序设计，提高了代码的重用性。

例如，我们定义一个示例类 Teacher 继承自 Student：

class Teacher: public Student {
public:
    void setSalary(double salary) {
        m_salary = salary;
    }
    double getSalary() {
        return m_salary;
    }
private:
    double m_salary;
};

在上述代码中，Teacher 类继承自 Student 类，并添加了一个新的属性 m_salary 和相应的访问函数 setSalary() 和 getSalary()。由于 Teacher 类继承了 Student 类，因此在 Teacher 的对象中不仅可以访问它自己的属性和方法，还可以访问 Student 类中已有的属性和方法。

三、多态

多态是一种在不同的对象上调用同名函数的能力，即在运行期根据对象的类型进行动态绑定的机制。构成多态的三个条件分别是:1.必须存在继承关系;2.继承关系中必须有同名虚函数,并且是覆盖关系(函数原型相同);3.存在基类的指针,通过该指针调用虚函数。C++ 中实现多态的方式有两种：虚函数和函数指针。

1. 虚函数

虚函数是一种在父类中声明的函数，它可以在子类中被重新定义并实现，从而使得在父类的指针或引用上调用该函数时，将根据实际对象类型进行方法动态绑定。虚函数的定义格式为：virtual 返回类型 函数名 参数列表。

例如，我们定义一个 Animal 类，并在其中定义一个虚函数 speak()：

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Animal is speaking." << endl;
    }
};

接着，我们定义一个 Dog 类，继承自 Animal 类，重定义了 speak() 函数：

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "Dog is barking." << endl;
    }
};

在上述代码中，当我们创建一个 Animal 类的指针或引用，并指向 Dog 类的对象时，调用 speak() 方法时将根据实际对象类型进行动态绑定。因此，执行以下代码得到的输出是 “Dog is barking.”：

Animal* pAnimal = new Dog();
pAnimal->speak();

2. 函数指针

函数指针也可以实现多态的效果。函数指针是指向函数的指针变量，它可以动态地指向不同的函数，从而实现在不同的对象上调用同名函数的能力。在 C++ 中，我们可以定义一个函数指针类型，然后用对象的指针或引用调用该函数指针，从而实现动态绑定。

例如，我们定义一个 Animal 类，并在其中定义一个函数指针类型 fpSpeak 和一个 speak() 函数：

class Animal {
public:
    typedef void(*funcPtr)();
    funcPtr fpSpeak;
    virtual void speak() {
        fpSpeak();
    }
};

接着，我们定义一个 Dog 类，重定义了 fpSpeak 指针和 speak() 函数：

class Dog : public Animal {
public:
    static void dogSpeak() {
        cout << "Dog is barking." << endl;
    }
    Dog() {
        fpSpeak = dogSpeak;
    }
};

在上述代码中，我们将 fpSpeak 指针赋值为 Dog 类中的静态函数 dogSpeak()，并在构造函数中进行了初始化。然后，我们可以创建一个 Animal 类的指针或引用，并指向 Dog 类的对象，调用 speak() 方法时将根据实际对象类型进行动态绑定。因此，执行以下代码得到的输出也是 “Dog is barking.”：

Animal* pAnimal = new Dog();
pAnimal->speak();

四、总结

封装、继承和多态是面向对象编程中重要的三个技术。封装可以保证数据的隐私性和安全性；继承可以提高代码重用性和简化设计过程；多态可以使得函数调用更加灵活和动态。在实际编程中，我们应该结合具体情况，合理运用这些技术来提高代码的可维护性和可扩展性。