多态 虚函数

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• • 多态
  • 实操代码
  • 深度剖析

多态

我觉得多态的基本是在于C++中支持基类的引用可以指向派生类。

实操代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

//多态分为两类(多种状态)
/*
静态多态 函数重载和运算符重载属于静态多态 复用函数名
动态多态 派生类以及虚函数实现运行时多态
区别：
静态多态的函数地址早绑定：
编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定：
运行阶段确定函数地址
*/
class Animal {
	public:
		//虚函数
		virtual void speak() {
			cout << "动物在说话" << endl;
		}

};

class Cat: public Animal {
	public:
		void speak() {
			cout << "小猫在说话" << endl;
		}
};

class Dog: public Animal {
	public :
		void speak() {
			cout << "小狗在说话" << endl;
		}

};

//地址早绑定 不管传什么动物都会走animal中的函数
//但是我们想要的是让猫说话 这时就需要使用到我们的动态多态了 让地址晚绑定 即在运行阶段绑定 在父类的函数前加virtual
void doSpeak(Animal &animal) {//Animal的引用指向子类对象
//允许父子的类型转换
	animal.speak();
}

//执行让猫说话


void test1() {
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}

int main() {
	test1();
}

/*
动态多态满足条件
1.有继承关系
2.子类要重写父类的虚函数 virtual可写可不写

动态多态的使用
父类的指针或者引用 指向子类的对象

*/

深度剖析

其实多态的底层实现也很容易理解。
在基类Animal没有加virtual的时候，可以看作一个空类大小为1，因为内部函数与类的存储不是在一个区域。当加了virtual的时候，类的大小会变成4.这4个字节的大小是指针(vfptr)的大小，它提供了一个指向 & Animal::speak()，这个往往会有一个vftable存储。
当我们在后面的Cat类、Dog类中继承Animal类的时候，这个时候会有完全相同的内容，vfptr与vftable也是相同的，当我们改写了speak时，Cat中的vftable就会重新指向对应的speak了。