有关多态的那点事丶
来源:互联网 发布:华为程序员工资多少 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:35
1.什么是多态 ?
所谓多态性就是不同对象收到相同的消息时,产生不同的动作。直观来说,多态性是指用一个名字定义不同的函数,这些函数执行不同但又类似的操作,从而可以使用相同的方式来调用这些具有不同功能的同名函数。简单的说:就是用基类的引用指向子类的对象。
多态的分类:
编译时的多态性。编译时的多态性是通过重载来实现的。
运行时的多态性。运行时的多态性是通过虚成员实现的。
实现多态的方法:虚函数,抽象类,覆盖,模板。
构成多态的条件:
1.要有继承 。
2.要有虚函数的重写。
3.父类的指针/引用调用虚函数。
构成多态时,和类型无关,和调用的对象有关。
使用多态的好处:
多态性机制不仅增加了面向对象软件系统的灵活性,进一步减少了冗余信息,而且显著提高了软件的可重用性和可扩充星星。多态的应用可以使编程显得更简便.更便利。
多态的应用:
#include<iostream>using namespace std;class A{public: virtual void fun1() { cout << "A::fun1() "<< endl; }};class B :public A{public: virtual void fun1() { cout << "B::fun1()" << endl; }};int main(){ A a; B b; A* p = &a; p->fun1(); p = &b; p->fun1(); system("pause"); return 0;}
上述实例中父类A的指针指向父类对象时,则调用父类的函数fun1(),当指针指向子类时,则调用子类fun1().
多态的对象模型–单继承
class Base{public: virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; } virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }private: int a;};class Derive :public Base{public: virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; } virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; } virtual void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }private: int b;};typedef void(*FUNC) ();void PrintVTable(int* VTable){ cout << " 虚表地址>" << VTable << endl; for (int i = 0; VTable[i] != 0; ++i)//虚表内虚函数地址以0作为结束标志 { printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, VTable[i]); FUNC f = (FUNC)VTable[i]; f(); } cout << endl;}int main(){ Base b1; Derive d1; int* VTable1 = (int*)(*(int*)&b1);//拿到b1的首地址,把它强转成int*,让他读取到前4个字节的内容(也就是指向虚表的地址),再然后对那个地址解引用,我们已经拿到虚表的首地址了,但是此时这个变量的类型解引用后是int,不能够传入函数,所以我们再对他进行一个int*的强制类型转换,这样我们就传入参数了,开始函数执行了,我们一切都是在可控的情况下使用强转,使用强转你必须要特别清楚的知道内存的分布结构。 int* VTable2 = (int*)(*(int*)&d1); PrintVTable(VTable1); PrintVTable(VTable2); system("pause"); return 0;}
首先子类的func1()重写了父类的func1(),虚表里存的是子类的func1(),接下来父类的func2(),子类的func3(),func4()都是虚函数,所以虚表里会有4个元素,分别为子类的fun1(),父类fun2(),子类fun3(),子类fun4()。
多态的对象模型–多继承
class Base1{public: virtual void func1() { cout << "Base1::func1" << endl; } virtual void func2() { cout << "Base1::func2" << endl; }private: int b1;};class Base2{public: virtual void func1() { cout << "Base2::func1" << endl; } virtual void func2() { cout << "Base2::func2" << endl; }private: int b2;};class Derive : public Base1, public Base2{public: virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; } virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }private: int d1;};typedef void(*FUNC) ();void PrintVTable(int* VTable){ cout << " 虚表地址>" << VTable << endl; for (int i = 0; VTable[i] != 0; ++i) { printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, VTable[i]); FUNC f = (FUNC)VTable[i]; f(); } cout << endl;}int main(){ Derive d1; int* VTable = (int*)(*(int*)&d1); PrintVTable(VTable); VTable = (int *)(*((int*)&d1 + sizeof (Base1) / 4)); PrintVTable(VTable); system("pause"); return 0; }
监视显示有Base1和Base2两个虚表,但是在监视中我们并没有发现子类的func3函数!!!!
调试结果显示func3()没有自己开辟虚函数表,也没有存在Base2的虚函数表中,而是存在了Base1的虚函数表中,由此我们得出当涉及多继承时,子类的虚函数会存在先继承的那个类的虚函数表里。
多态的对象模型–菱形虚拟继承
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;class Base1{public: virtual void fun1() { cout << "Base1::fun1" << endl; }public: int _a;};class Base2 :virtual public Base1{public: virtual void fun1() { cout << "Base2::fun1" << endl; } virtual void fun2() { cout << "Base2::fun2 " << endl; }public: int _b;};class Base3 :virtual public Base1{public: virtual void fun1() { cout << "Base3::fun1" << endl; } virtual void fun2() { cout << "Base3::fun2" << endl; }public: int _c;};class Base4 : public Base2, public Base3{public: virtual void fun1() { cout << "Base4::fun1" << endl; } virtual void fun3() { cout << "Base4::fun3" << endl; }public: int _d;};typedef void(*FUNC) ();void PrintVTable(int* VTable){ cout << " 虚表地址>" << VTable << endl; for (int i = 0; VTable[i] != 0; ++i) { printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, VTable[i]); FUNC f = (FUNC)VTable[i]; f(); } cout << endl;}int main(){ Base4 a; a.Base2::_a = 1; a.Base3::_a = 2; a._b = 3; a._c = 4; a._d = 5; PrintVTable(*((int**)&a)); PrintVTable(*((int**)((char*)&a + sizeof(Base2)-sizeof(Base1)))); PrintVTable(*((int**)((char*)&a + sizeof(Base2)+sizeof(Base3)-2 * sizeof(Base1)+4))); system("pause"); return 0;}
调试结果
- 有关多态的那点事丶
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