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关于虚函数实现多态的原理及分析

作者:Cynantrs

这篇文章主要介绍了C++中如何实现多态问题,具有很好的参考价值,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

1、C++中如何实现多态

2、虚函数实现多态的原理

2.1 单类继承

定义一个父类

class Person{
public:
	virtual void f(){cout << "use f()" << endl;}
	virtual void g(){cout << "use g()" << endl;}
	virtual void h(){cout << "use h()" << endl;}
};

父类对象其在内存中布局如下:

class Bag:public Person{
public:
	virtual void i(){cout << "use i()" << endl;}
	virtual void j(){cout << "use j()" << endl;}
};

可以看出虚函数表内的虚函数是按声明顺序进行排序的

父类虚函数排在子类虚函数之前

class Bag:public Person{
public:
	void f(){cout << "class Bag use fun" << endl;}
	virtual void i(){cout << "use i()" << endl;}
	virtual void j(){cout << "use j()" << endl;}
}; 

子类覆盖的虚函数,放在父类原先放该虚函数的位置上。

所以当父类指针指向该子类对象时,会调用该子类的重载函数

2.2 多类继承

子类的虚函数放在第一张虚函数表中,紧跟着第一个父类的虚函数

如果每个父类都有虚函数,则有几个父类就有几张虚函数表

父类的虚函数被子类覆盖后,则该子类对应的重载函数的位置在被覆盖的父类函数的位置上。(如果父类没有该虚函数,则不用被覆盖)

父类的虚函数被子类覆盖后,则父类指针指向该子类对象时,调用的f()便是子类中重载的f()

示例

#include <iostream>
using namespace std;

class Person1{
public:
    virtual void f(){}
    virtual void g(){}
    virtual void h(){}
    virtual ~Person1(){}
};

class Person2{
public:
    virtual void f(){}
    virtual void g(){}
    virtual void h(){}
    void a(){           // 成员函数,不需要重载
        cout << "class Person2" << endl;
    }
    virtual ~Person2(){}
};

class Person3{
public:
    virtual void g(){}
    virtual void h(){}
    virtual ~Person3(){}
};

class Bag:public Person1, public Person2, public Person3{
public:
    void f(){
        cout << "Bag f()" << endl;
    }
    void g(){
        cout << "Bag g()" << endl;
    }
    void a(){
        cout << "Class Bag" << endl;
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Person3* p3 = new Bag;
    //p3->f();    // P3 没有成员函数f()
                  // 多态首先得是 父类有虚函数,其次是子类要定义该函数的重载
                  // 如果父类的虚函数改为成员函数,则子类无法进行重载,即无法实现多态
    delete p3;
    p3 = NULL;

    Person1* p1 = new Bag;
    p1->f();
    delete p1;
    p1 = NULL;

    Person2* p2 = new Bag;
    p2->a();
    delete p2;
    p2 = NULL;
    
    return 0;
}

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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