【C++】多态(重写)的实现过程及其原理【核心知识点精讲】(22)

简介: 【C++】多态(重写)的实现过程及其原理【核心知识点精讲】(22)

一.基础知识介绍

1)虚函数&虚函数表

  • 虚函数:即被 virtual 修饰的类成员函数称为虚函数。
class Person {
public:
 virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl;}
};
  • 虚函数表本质是一个存虚函数指针 指针数组,一般情况这个数组最后面放了一个nullptr。
  • 虚函数表:虚函数表存的是虚函数指针,不是虚函数,虚函数和普通函数一样的,都是存在代码段的,只是他的指针又存到了虚函数表中。
  • 一个含有虚函数的类中都至少都有一个虚函数表指针,因为虚函数的地址要被放到虚函数表中,虚函数表也简称虚表

2)虚函数&虚函数表的存储问题

  • 虚表存的是虚函数指针,不是虚函数,虚函数和普通函数一样的,都是 存在代码段的 ,只是他的指针又存到了虚表中;且虚表也是 存在代码段的

3)派生类的虚表的生成 -----(覆盖&重写)

  1. 先将基类中的虚表内容 拷贝 一份到派生类虚表中
  2. 如果派生类重写了基类中某个虚函数,用派生类自己的虚函数 覆盖 虚表中基类的虚函数
  3. 派生类自己 新增加 的虚函数,按其在派生类中的声明次序增加到派生类虚表的最后

于是我们最后的出结论:

  • 虚函数的 重写也叫作覆盖 ,覆盖就是指虚表中 虚函数的覆盖
  • 重写是语法的叫法,覆盖是原理层的叫法

4)动静态绑定(多态属于动态绑定)

  1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定):在程序编译期间,确定了程序的行为,也称为静态多态,比如: 函数重载
  2. 动态绑定又称后期绑定(晚绑定):是在程序运行期间 根据具体拿到的类型确定程序的具体行为 ,调用具体的函数,也称为动态多态。

二.多态的原理

1)多态调用函数时动作

  • 调用函数时,指针会到 其相应对象的虚函数表中 找到与原函数对应的虚函数;
  • 这样就实现出了不同对象去完成同一行为时,展现出不同的形态;

2)多态的动态绑定————函数调用发生时间

  • 多态以后的函数调用,不是在编译时确定的,是 运行起来以后 对象 的中取找的。

3)结合多态条件剖析多态原理

我们要达到多态,有两个条件

  1. 虚函数覆盖 ----------调用函数时,指针会到其相应对象的虚函数表中找到与函数对应的虚函数
  2. 对象的指针或引用调用虚函数 ---------多态以后的函数调用是运行起来以后到对象的中取找的

三.区分“虚表”与“虚基表”

  • 虚表是实现存放虚函数指针的数组,用于多态的实现
  • 虚基表是用于解决菱形继承数据冗余问题的表,存放的是偏移量,确保了派生类可以正确访问共同基类的成员


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