c++多态下的继承

什么是多态？

给定一个函数接口，实现多种不同的功能。

c++的多态分为两种

静态多态：在函数的编译器就决定了调用哪种调用。（静态绑定）
动态多态：在函数运行期间决定调用哪种方法。

实现多态的两个条件：

1基类中必须要有虚函数，派生类中必须要重写虚函数。
2用基类的指针或者引用去调用虚函数。

#include<iostream>  using namespace std;  class A                   //基类{  public:      void foo()      {          printf("1\n");      }      virtual void fun()    //虚函数    {          printf("2\n");      }  };  class B : public A        //派生类{  public:      void foo()      {          printf("3\n");      }      void fun()            //重写虚函数    {          printf("4\n");      }  };  int main(void)  {      A a;      B b;      A *p = &a;      p->foo();      p->fun();      p = &b;             //用基类的 引用去指向派生类    p->foo();           //不构成多态   调用基类的成员函数    p->fun();           //满足 重写 和 基类引用调用两个条件   实现多态  调用自己重写的虚函数    return 0;  }  

虚函数的重写条件：

1基类中必须声明成虚函数
2在子类中重写的时候函数的原型不能变（返回值类型 函数名 参数列表）

纯虚函数：

用成员前加virtual关键字并在后面加上 =0.

class Base{public:    virtual void fun() =0;};

纯虚函数注意事项：
1含有纯虚函数的类是抽象类不能实力化出对象。
2纯虚函数在派生类中重写以后才能实例化出对象。

虚函数表：

class Base1{public:    virtual void fun();};class Base2{public:     void fun();};void funtest(){    cout<<sizeof(Base1)<<endl;    cout<<sizeof(Base2)<<endl;}int main(){    funtest();    system("pause");    return 0;}

为什么Base1的大小为4而Base2的大小为1？

为什么是1之前的博客说过，为了解决空类的占位问题。那Base1中也没有定义变量成员 ，为什么是4呢？因为Base1存在虚函数，所以对应的存在虚函数列表，而Base1中存在一个指针，指向了这张表，而一个指针的大小就是4，所以这个类的大小就是4。

class B{public:    virtual void fun1();    virtual void fun12();private:    int _b;};

B的模型

监视窗口的内容

可以看出对象b中包含一个_vfptr（虚表指针），和一个_b(变量)，符合该对象大小为8。虚表指针又指向一个 指针数组 其中包含两个指针[0]和[1]，而这两个指针就是fun1和fun2.

多态继承

多态的单继承

#include<iostream>  using namespace std;  class B{public:    virtual void fun1()    {        cout<<"B::fun1"<<endl;    }    virtual void fun2()    {        cout<<"B::fun2"<<endl;    }    int _b;};class D:  public B{public:    virtual void fun1()    {        //重写fun1            cout<<"D::fun1"<<endl;    }    virtual void fun3()    {        //新增fun3        cout<<"D::fun3"<<endl;    }    int _d;};typedef void (*VF)();void PrintVF(B& b){    VF* VFptr =  (VF*)(*(int*)(&b));    while (*VFptr)    {        (*VFptr)();        ++VFptr;    }}int main(){    B b;    D d;    cout<<sizeof(d)<<endl;    PrintVF(d);    system("pause");    return 0;}

程序运行结果：

多继承：

多继承模型和可以看成单继承的多次累加，不同的是 多继承的情况下当前类的虚函数时添加在第一个继承类的虚表后面。

虚拟单继承：

#include<iostream>  using namespace std;  class B{public:    virtual void fun1()    {        cout<<"B::fun1"<<endl;    }    virtual void fun2()    {        cout<<"B::fun2"<<endl;    }    int _b;};class D: public  virtual B   //改为虚拟继承{public:    virtual void fun1()    {        //重写fun1            cout<<"D::fun1"<<endl;    }    virtual void fun3()    {        //新增fun3        cout<<"D::fun3"<<endl;    }    int _d;};typedef void (*VF)();void PrintVF(B& b){    VF* VFptr =  (VF*)(*(int*)(&b));    while (*VFptr)    {        (*VFptr)();        ++VFptr;    }}int main(){    B b;    D d;    cout<<sizeof(d)<<endl;    PrintVF(d);    system("pause");    return 0;}

看一下监视窗口

对象模型：

程序运行结果：

菱形继承：

#include<iostream>  using namespace std;  class B{public:    virtual void fun1()    {        cout<<"B::fun1"<<endl;    }    virtual void fun2()    {        cout<<"B::fun2"<<endl;    }    int _b;};class C1:public virtual B{public:    virtual void fun3()    {        cout<<"C1::fun3"<<endl;    }    int _c1;};class C2:public virtual B{public:    virtual void fun4()    {        cout<<"C1::fun4"<<endl;    }    int _c2;};class D: public C1,public C2{public:    virtual void fun5()    {        cout<<"D::fun1"<<endl;    }    int _d;};int main(){    D d;    cout<<sizeof(d)<<endl;    system("pause");    return 0;}

对象d的大小为C1（12）+C2（12）+4 = 28

菱形虚拟继承：

#include<iostream>  using namespace std;  class B{public:    virtual void fun1()    {        cout<<"B::fun1"<<endl;    }    virtual void fun2()    {        cout<<"B::fun2"<<endl;    }    int _b;};class C1:public virtual  B  //虚拟继承{public:    virtual void fun3()    {        cout<<"C1::fun3"<<endl;    }    int _c1;};class C2:public virtual B  //虚拟继承{public:    virtual void fun4()    {        cout<<"C1::fun4"<<endl;    }    int _c2;};class D: public C1,public C2{public:    virtual void fun5()    {        cout<<"D::fun1"<<endl;    }    int _d;};int main(){    D d;    cout<<sizeof(d)<<endl;    system("pause");    return 0;}

对象d的大小应为 C1（12）+C2（12）+_d(4)+B(8) = 36