深入剖析C++多态的实现与原理-详解 (万字长文)

目录

• 一、多态基础
  
  
  
  • 虚函数
    
    
    
    • 虚函数的继承
      
    
    
  • 虚类/虚基类
    
  • 重写/覆盖
    
    
    
    • 条件:
      
    • 概念:
      
    
    
  • 多态的条件
    
    
    
    • 其他的多态行为
      
      
      
      • 多态中子类可以不写virtual
        
      • 协变
        
        
        
        • 代码举例
          
        
        
      
      
    
    
  • 继承遗留问题解决
    
    
    
    • 析构函数
      
      
      
      • 具体解决方式:
        
      
      
    
    
  • 题目1
    
    
    
    • 答案:
      
    • 解析:
      
    
    
  • 题目2
    
    
    
    • 答案:
      
    
    
  • C++11 override和final
    
    
    
    • final
      
      
      
      • 功能1:禁用继承
        
        
        
        • 使用场景:
          
        
        
      • 功能2:禁用重写
        
        
        
        • 使用场景
          
        
        
      
      
    • override
      
      
      
      • 场景:
        
      • 描述:
        
      • 用法:
        
      
      
    
    
  • 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比
    
  • 纯虚函数
    
    
    
    • 概念:
      
    
    
  • 抽象类/纯虚类
    
    
    
    • 概念
      
    • 特点
      
    
    
  • 接口继承和实现继承
    
  
  
• 二、多态原理
  
  
  
  • 引入(多态的原理)
    
  • 虚函数表指针
    
  • 虚函数表/虚表
    
    
    
    • 描述:
      
    • 虚表的特性(单继承)
      
    • 虚表的一般示例:
      
    • 对象中的虚表指针在构造函数中初始化
      
    • 虚表的位置
      
    
    
  • 谈谈对象切片
    
  • 谈谈多态的原理
    
  • 虚表打印
    
    
    
    • 例程1.VS查看虚表
      
    • 例程2.程序打印虚表
      
      
      
      • 源码:
        
      
      
    
    
  • 多继承虚表
    
    
    
    • 多继承下子类自己新增的虚函数在哪?
      
      
      
      • 多继承虚表打印代码
        
        
        
        • 结论与发现:
          
        • this指针修正分析
          
        • 虚表中地址(概念修正)
          
        
        
      
      
    
    
  • 菱形继承+多态 与 菱形虚拟继承+多态
    
    
    
    • 菱形继承+多态
      
    • 菱形虚拟继承+多态(子类没有新增虚函数)
      
    • 菱形虚拟继承+多态（子类自己新增了虚函数）
      
    
    
  • 一些概念
    
    
    
    • 动态绑定和静态绑定
      
    • 内联函数inline 和 虚函数virtual
      
    • 静态函数static 与 虚函数
      
    • 构造函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载 与 虚函数
      
    • 虚函数和普通函数谁快?
      
    
    
  
  

一、多态基础

虚函数

在函数前加上virtual就是虚函数

1. class A{
2. public:
3.         virtual void func(){}; //这是一个虚函数
4. };

复制代码

虚函数的继承

虚函数的继承体现了接口继承
继承了接口等于继承了函数的壳,这个壳有返回值类型,函数名,参数列表,还包括了缺省参数
只需要重写/覆盖接口的实现(函数体)
虚类/虚基类

含有虚函数的类是虚类.
虚基类是虚拟继承体系中的基类,注意区分.
重写/覆盖

条件:

三同:函数名,参数(平常说的参数都是说参数的类型,与缺省参数无关),返回值都要相同
概念:

重写/覆盖是指该函数是虚函数且函数的名字、类型、返回值完全一样的情况下,子类的函数体会替换掉继承下来的父类虚函数的函数体

• 体现接口继承
  
• 重写/覆盖只有虚函数才有,非虚函数的是隐藏/重定义.注意区别
  
• 重写/覆盖只对函数体有效,返回值类型,函数名,参数列表,和缺省参数都不能修改
  
• 只要子类写上满足三同的虚函数都会触发重写.无论是否修改函数体
  

多态的条件

多态有两个条件,任何一个不满足都不能执行多态 ,分别是

• 虚函数的重写
  

多态的基础

[code]   class Person {   public:       virtual void BuyTicket() {            //是虚函数           std::cout