C++虚函数

今天，我来讲一种在C++编程中实现多态的机制，叫做虚函数。对于多态来说，实际上就是用父类型的指针指向子类的实例，然后通过父类的指针调用子类的成员函数，这种技术使得父类型的指针有多种形态，这是一种常见的泛型技术，除虚函数外，还有模板技术，RTTI技术也属于泛型技术。

 

为了清楚地理解多态，先看下面这段代码。

 

#include <bits/stdc++.h>using namespace std;class Base{public:void Print(){cout << "This is Base!" << endl;}};class Driver : Base{public:void Print(){cout << "This is Driver!" << endl;}};int main(){Base A;Driver B;A.Print();B.Print();return 0;}

 

这段代码运行结果如下

 

 

 

这个结果是我们可以预料到的，如果子类继承了父类的方法，并且子类中会覆盖父类中名字相同的方法。那么这样就真正做到了多态了吗？ 答案是否定的。从多态来说，是指用一切基类的指针来指向子类的实例，那么稍修改，如下

 

#include <bits/stdc++.h>using namespace std;class Base{public:void Print(){cout << "This is Base!" << endl;}};class Driver : public Base{public:void Print(){cout << "This is Driver!" << endl;}};int main(){Base A;Driver B;Base *ptr1 = &A;Base *ptr2 = &B;ptr1->Print();ptr2->Print();return 0;}

这样修改之后结果如下

 

 

 

ptr2明明是指向Driver的对象，调用的却是class A的函数，这明显不是我们期望的目标。

 

#include <bits/stdc++.h>using namespace std;class Base{public:virtual void Print()   //在原来的基础上加virtual，使Print()成为虚函数{cout << "This is Base!" << endl;}};class Driver : public Base{public:void Print()           //子类在继承父类时，不再需要加virtual了，此时重写Print()方法后就已经是虚函数了{cout << "This is Driver!" << endl;}};int main(){Base A;Driver B;Base *ptr1 = &A;Base *ptr2 = &B;ptr1->Print();ptr2->Print();return 0;}

声明为虚函数后，就得到了如下运行结果

 

 

 

那么虚函数是如何做到这一点的呢 ？现在我们就来剖析。

 

如果一个类中有虚函数，那么编译器就会给这个类分配一个指针vptr，并且创建一张表，这个vptr指针指向那张表，这张表叫做虚表。虚表的作用就是保存自己类中虚函数的地址。我们可以把虚表看成一个数组，这个数组的每个元素存放的是虚函数的地址。

 

关于虚表资料请参考：http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051/