C++中的多态、单继承、多继承、菱形继承、菱形虚拟继承

C++中的继承体系，有单继承、多继承、菱形继承、菱形虚拟继承，以及各类型的对象模型，我们今天做一个简单的剖析

（1）什么多态？

所谓多态，就是“多种形态”。在面向对象的方法中一般是这样描述多态的：向不同的对象发送同一个消息，不同的对象在接收时会产生不同的行为（即方法）。
多态=动态多态+静态多态
a.关于静态多态：函数重载
b.关于动态多态：
构成动态多态的两个必要条件：
（1）子类对父类的虚函数重写
（2）函数通过父类得到指针或引用进行传参 

实现多态的主要技术是虚继承，当满足以上条件时，父类对象调用被重写过得虚函数，那就去父类中寻找；当子类对象调用时，就去子类中寻找重写过后的虚函数，依次来实现多态，即不同的形态。如下图：

2：多态的对象模型--单继承&多继承？ 
（1）探索单继承对象模型
当子类与父类构成多态时，子类继承父类的虚表之后，子类虚表里虚函数在内存里的存储情况；具体以下面例子作为分析参考：

由上图可得，一个类里面只要有虚函数，类的对象就会有虚表，例中第一个虚表中分别是
Base类中虚函数fun1,fun2的地址，第二个虚表是Drive类继承父类的虚表，明显这个虚表的内容
发生了变化，分别是Drive类中重写父类的虚函数fun1，继承父类的虚函数fun2，以及子类本身的虚函数
fun3,fun4,需要注意的是，每个虚表都以0结束
（2）探索多继承对象模型
当一个子类继承多个父类时构成多继承，此时子类会继承这些父类的虚表，子类虚表里虚函数在内存里的存储情况
具体以下面例子（2个父类）作为分析参考：

由以上例子可得，子类Drive分别继承了父类Base1,Base2,从而子类得到了两个虚表，继承Base1的
虚表中，存放了自己重写之后的虚函数fun1，继承Base1中的fun2，以及自己的fun3；
继承Base2的虚表中，存放了自己重写之后的虚函数fun1，以及继承Base2中的fun2
注意的是，这里子类自己的fun3只放在了第一个虚表中。
3：多态的对象模型--菱形继承和菱形虚拟继承？
（1）菱形继承
   顾名思义，菱形继承就是，几个类的继承关系呈菱形状。
为此，我们举例解释：
例如，有A类，B类，C类，D类；其中，B类，C类继承了A类，D类继承了B类，C类。继承关系如下：


代码如下：

#include <iostream>using namespace std;class A{public:virtual void f1(){cout<<"A::f1()"<<endl;}virtual void f2(){cout<<"A::f2()"<<endl;}public:int _a;};class B:public A{public:virtual void f1(){cout<<"B::f1()"<<endl;}virtual void f3(){cout<<"B::f3()"<<endl;}public:int _b;};class C:public A{public:virtual void f1(){cout<<"C::f1()"<<endl;}virtual void f4(){cout<<"C::f4()"<<endl;}public:int _c;};class D:public B,public C{public:virtual void f1(){cout<<"D::f1()"<<endl;}virtual void f5(){cout<<"D::f5()"<<endl;}public:int _d;};//打印虚函数表typedef void(*V_FUNC)();void PrintVtable(int* vtable){printf("vtable:%p\n",vtable);int** pvtable=(int**)vtable;for(size_t i=0; pvtable[i]!=0;i++){printf("vtable[%u]:0x%p->",i,pvtable[i]);V_FUNC f=(V_FUNC)pvtable[i];f();}cout<<"------------------------------------\n";}void test(){D d;d.B::_a=5;d.C::_a=6;d._b=1;d._c=2;d._d=3;PrintVtable(*(int**)&d);PrintVtable(*(int**)((char*)&d+sizeof(B)));}int main(){test();return 0;}

创建一个D类的对象d，下图为查看d对象中存储的成员变量情况，以及虚表指向：

总结：在普通的菱形继承中，处于最先的D类型的对象d,它继承了B,C,并且B,C中分别保存了
一份来自继承A的变量；除此之外，B,C还存了虚表指针，通过它可以找到虚表中存的虚函数地址，
最后，d对象还存放了自己定义的变量和继承B,C自己定义的变量。
（2）菱形虚拟继承
    菱形虚拟继承就是在普通菱形继承的前提下加了虚继承（本例是，B，C虚继承A）
创建一个D类的对象d，下图为查看d对象中存储的成员变量情况，以及虚表指向：

总结：菱形虚拟继承与菱形继承的区别在于，B,C继承A的公共成员a,既不存储在
B里，也不存储在C里，而是存储在一块公共的部分，而会将B,C相对于这个变量的
偏移地址（这里的偏移量地址叫做虚基表）存在B,C里。所以说，对象d里的B,C里存放了虚表指针，虚基表指针，
自己的变量。