c++多态的实现原理

  c++多态的实现，依靠的是虚函数表。先来看看代码：

#include <iostream>using namespace std;class TestCls{public:    int a;    void func()    {        cout << "hello" << endl;    }};int main(void){    cout << "sizeof(TestCls) = " << sizeof(TestCls) << endl;    return 0;}

  代码的意图是要求出类TestCls占据空间的大小，编译运行结果：

  在类中，成员函数是位于代码段的，所以不算在类TestCls占据空间的大小中，其大小等于成员变量a的大小。

  如果把func()函数声明为虚函数后，

virtual int func(){    //...}

  编译运行：

  可见多了4字节空间，这4字节正是用于保存虚函数表的地址的。虚函数表是一个存储虚成员函数地址的数据结构，它由编译器自动生成与维护。注意，只有在类中存在虚函数，虚函数才会存在与类中。

class TestCls{public:    int a;    virtual void func()    {        cout << "hello" << endl;    }};class SubTestCls : public TestCls{public:    void func()    {        cout << "world" << endl;    }};void print(TestCls *t){    t->func();}int main(void){    TestCls t1;    SubTestCls st;    print(&t1);    print(&st);    return 0;}

  如上，当print函数中的形参t指向的父类对象t1的地址时：

  编译器先判断func()函数是否为虚函数：
  1. 若为虚函数，编译器会通过对象中的虚函数的指针找到虚函数表，在该该表中查找func()函数，进而调用。
  2. 若不为虚函数，编译器直接通过对象确定被调用成员函数的地址，进而调用。

当print函数中的形参t指向的子类类对象st的地址时，同理：

  综上，从程序执行效率上看，虚函数的效率低于普通成员函数。