然後我們再去看c 中,多态實現的原理.

前面我們說,多态有,靜态多态和動态多态,然後并且使用了一下多态,做了個案例.

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并且我們說,多态的實現需要滿足條件,就是首先要有繼承關系,要有父類,子類,

然後子類還要必須去重寫父類中的虛函數,不重寫虛函數的話,那叫做,函數地址早綁定.對吧.

然後要使用多态的話,需要讓父類的指針或者引用,指向子類的對象對吧.

并且我們提出了,重寫的概念.

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然後我們通過例子去看,多态的實現原理.

首先去看,上節課我們用到的這個Animal類,然後

裡面有個spreak這個,虛函數.這個animal類就是我們的父類.

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然後我們再去看,上面這個貓類,它繼承了父類animal類,

Cat類中重寫了,父類Animal類中的spreak()方法.

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然後狗類,也重寫了animal中的spreak方法.

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然後上面我們就是,通過地址晚綁定,動态多态的方式,實現了

我們給doSpreak方法,傳入我們的子類對象,用父類引用來接收,實現對

子類中的重寫方法的調用.

那麼這個過程的原理是什麼?

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首先我們 去寫個test02方法,然後,調用test02方法,打印Animal類的size,大小.

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首先我們去,打印animal這個父類的大小,但是打印之前我們先把

父類中的,spreak函數,前面的virtual,關鍵字,給删除掉.

我們再去打印.

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執行可以看到,隻有個函數的地址對吧,可以看到animal這個時候的

大小是一個字節.用來區分對象用的.

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然後如果我們在animal類的spreak方法前面,加上virtual這個關鍵字,然後再去打印.

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我們再去看看,結果是4個字節了. 那麼這4個字節是什麼呢?

int float是4個字節?對吧 ....指針也是4個字節.

對這個4個字節,其實就是指針.

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我們去看原理,當我們在Animal類中的spreak函數,前面,添加virtual關鍵字的時候,

我們可以看到,這個時候Animal類的内部結構是上面,右邊這樣的.

首先Animal中會有一個vfptr,這個指針,這個指針vfptr的意思是

v - virtual

f-function

ptr - pointer

是虛函數指針的意思.

然後這個vfptr指向的是vftable,這個虛函數表,這個表是幹什麼用的呢?

這個表是記錄了虛函數的地址.

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比如,我們去看animal類的内部結構,可以看到,當我們在父類animal類中,的spreak函數的前面

添加virtual關鍵字的時候,他會産生一個vfptr,這個指針,這個指針會指向vftable一個虛函數表的地址,

然後這個表中,這個時候會存放animal類的,虛函數spreak()的地址,也就是&Animal::spreak.

當我們再去寫一個Cat類,來繼承這個Animal類的時候,在Cat這個子類中,去重寫Animal類中的spreak函數,

可以看到由于cat類繼承了Animal類,所以,在Cat類的結構中,也有個vfptr,然後這個vfptr,也是指向一個vftable表

,然後這個vftable表中,也是存放了一個&Animal::spreak 這個父類的spreak方法的指針,這個是繼承過來的.

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然後這一步很重要,可以看到由于Cat重寫了父類中的spreak函數,所以,在Cat類的内部結構中的vftable,虛函數表中

繼承過來的&Animal::spreak函數的地址,就會被替換成&Cat::spreak

而這個過程是在,當我們,調用doSpreak,給參數Animal這個父類的引用,傳遞一個cat這個子類對象的時候,

發生的.

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可以看到上面也說了,當父類的指針,或者引用,指向子類的對象的時候,就會發生多态,實際上就是,

會把繼承過來的,父類的&Animal::spreak,這個虛函數的指針替換成,

&Cat::spreak,這個子類的spreak的地址.

這樣就可以實現,我們執行的時候,傳入的是子類的對象,打印出來,就是子類對象中,重寫的那個spreak方法的内容了.

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我們也可以打開工具去看一下具體情況.

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首先我們去把virtual,關鍵字,删除掉.

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可以看到,我們暫時把父類的虛函數spreak,前面的virtual删除掉.

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我們找到對應的代碼文件

用工具,走到對應文件,目錄,先查看一下,

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然後我們,執行

cl /dl reportSingleClassLayoutAnimal "01 多态基本概念.cpp"

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執行以後,可以看到這個時候如果我們不給父類的spreak函數,前面,添加virtual的情況,可以看到這個時候

animal類的大小是

size(1);1個字節.

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然後我們再去打開,

animal類中的spreak方法,前面的virtual,然後再去用工具去查看一下Animal類的,結構

可以看到這個我時候size變成了4個字節,然後,裡面有vfptr,然後vfptr指針,指向

vftable這個虛函數表,然後可以看到虛函數表中,存着&Animal::spreak這個指針.對吧.

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我們可以對着去看看,可以看到在Animal類中,當spreak前面加上virtual關鍵字的時候,類的結構就會有vfptr這個指針,然後

這個指針指向一個vftable這個虛函數表,然後

這個虛函數表中存放着&Animal::spreak這個父類中spreak函數的指針.

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然後我們再去看看,當我們把Cat類中的,重寫的父類中的這個spreak函數,删除掉.

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我們去查看Cat類的,對象結構去.

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可以看到這個時候得到的結構,Cat類的大小是字節4個.裡面有個vfptr指針,

這個指針指向一個vftable虛函數表,然後

虛函數表,中存放了&Animal::spreak,這個父類的spreak函數的指針對吧.

因為我們在子類中沒有重寫父類的spreak函數.所以這裡,Cat類的虛函數表中,存放的是繼承過來的,父類的

&Animal::spreak函數的指針.

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當我們把Cat類中的,重寫了父類中的是spreak的函數的注釋打開,然後我們再去執行分析一下.

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可以看到這個時候

Cat類,的size大小還是4個字節,存放了vfptr,這個指針,然後這個指針指向了vftable,這個虛函數表

然後這個虛函數表中,注意,這時候,存放的指針,就是

&Cat::spreak,這個Cat子類中的spreak函數了.