C++基礎多態相關知識

C++基礎之多態相關知識

1:每一個類都有虛表

2:虛表可以繼承,如果子類沒有重寫虛函數,那麼子類虛表中仍然會有該函數的地址,只不過這個地址指向的是基類的虛函數實現,如果基類有3個虛函數,那麼基類的虛表中就有三項(虛函數地址),派生類也會虛表,至少有三項,如果重寫了相應的虛函數,那麼虛表中的地址就會改變,指向自身的虛函數實現,如果派生類有自己的虛函數,那麼虛表中就會添加該項。

3:派生類的虛表中虛地址的排列順序和基類的虛表中虛函數地址排列順序相同。

這就是c++中的多態性,當c++編譯器在編譯的時候,發現Father類的Say()函數是虛函數,這個時候c++就會採用晚綁定技術,也就是編譯時並不確定具體調用的函數,而是在運行時,依據對象的類型來確認調用的是哪一個函數,這種能力就叫做c++的多態性,我們沒有在Say()函數前加virtual關鍵字時,c++編譯器就確定了哪個函數被調用,這叫做早期綁定。

c++的多態性就是通過晚綁定技術來實現的。

c++的多態性用一句話概括就是:在基類的函數前加上virtual關鍵字,在派生類中重寫該函數,運行時將會根據對象的實際類型來調用相應的函數,如果對象類型是派生類,就調用派生類的函數,如果對象類型是基類,就調用基類的函數。

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圖1

虛函數是在基類中定義的,目的是不確定它的派生類的具體行為,例如:

定義一個基類:class Animal //動物,它的函數為breathe()

再定義一個類class Fish //魚。它的函數也為breathe()

再定義一個類class Sheep //羊,它的函數也為breathe()

將Fish,Sheep定義成Animal的派生類,然而Fish與Sheep的breathe不一樣,一個是在水中通過水來呼吸,一個是直接呼吸,所以基類不能確定該如何定義breathe,所以在基類中只定義了一個virtual breathe,它是一個空的虛函數,具體的函數在子類中分別定義,程序一般運行時,找到類,如果它有基類,再找到它的基類,最後運行的是基類中的函數,這時,它在基類中找到的是virtual標識的函數,它就會再回到子類中找同名函數,派生類也叫子類,基類也叫父類,這就是虛函數的產生,和類的多態性的體現。

這裡的多態性是指類的多態性。

函數的多態性是指一個函數被定義成多個不同參數的函數。當你調用這個函數時,就會調用不同的同名函數。

一般情況下(不涉及虛函數),當我們用一個指針/引用調用一個函數的時候,被調用的函數是取決於這個指針/引用的類型。

當設計到多態性的時候,採用了虛函數和動態綁定,此時的調用就不會在編譯時候確定而是在運行時確定。不在單獨考慮指針/引用的類型而是看指針/引用的對象的類型來判斷函數的調用,根據對象中虛指針指向的虛表中的函數的地址來確定調用哪個函數

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#include "stdafx.h"

#include

#include

using namespace std;

class CA

{

public:

void f()

{

cout << "CA f()" << endl;

}

virtual void ff()

{

cout << "CA ff()" << endl;

f();

}

};

class CB : public CA

{

public :

virtual void f()

{

cout << "CB f()" << endl;

}

void ff()

{

cout << "CB ff()" << endl;

f();

CA::ff();

}

};

class CC : public CB

{

public:

virtual void f()

{

cout << "C f()" << endl;

}

};

int main()

{

CB b;

CA *ap = &b;

CC c;

CB &br = c;

CB *bp = &c;

ap->f();

cout << endl;

b.f();

cout << endl;

br.f();

cout << endl;

bp->f();

cout << endl;

ap->ff();

cout << endl;

bp->ff();

cout << endl;

return 0;

}


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