C++ 繼承與多態：利用 dynamic_cast 實現類型識別

題目背景

給定三個類別 A、B、C，其中 B 公開繼承自 A，C 公開繼承自 B。類別 A 擁有虛解構函數。要求實現一個函數 string verify(A*)，根據傳入指針指向的實際對象類型，返回 "grandpa"（A）、"father"（B）或 "son"（C）。提交的代碼只需包含 verify 函數的實現，不包含類別定義與 main 函數。

核心思路：多態與虛函數

利用 C++ 的多態機制，在基類 A 中聲明一個虛函數 getType()，並在各派生類中覆寫該函數，返回對應的字符串。verify 函數只需調用指針的 getType()，即可實現動態綁定，自動識別實際對象類型。

參考實現

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class A {
public:
    virtual ~A() {}
    virtual string getType() { return "grandpa"; }
    static string verify(A* a) { return a->getType(); }
};

class B : public A {
public:
    virtual string getType() { return "father"; }
};

class C : public B {
public:
    virtual string getType() { return "son"; }
};

// 測試代碼（提交時不包含）
int main() {
    A a; B b; C c;
    cout << A::verify(&a) << endl; // grandpa
    cout << A::verify(&b) << endl; // father
    cout << A::verify(&c) << endl; // son
    return 0;
}

關鍵點解析

• 虛函數表：編譯器為含虛函數的類別生成虛函數表，運行時根據對象實際類型查表調用正確的覆寫函數。
• 虛解構函數：基類必須聲明虛解構函數，確保通過基類指針刪除派生類對象時能正確調用派生類解構函數。
• 靜態成員函數：verify 宣告為 static，便於直接通過類別名調用，無需實例化。

避坑指南

若不使用虛函數而改用 dynamic_cast 配合 RTTI，雖然可行，但會增加運行時開銷且依賴編譯器對 RTTI 的支持。虛函數方案更符合 C++ 面向對象設計原則，效率也更高。