探索虛函式與多型

2021-07-29 22:40:36 字數 3200 閱讀 5734

測試環境

:win10 64位 vs2013

一些概念

虛函式:類的成員函式前面加上virtual關鍵字,則此成員函式即為虛函式。

重寫:在子類定義了乙個與父類完全相同的虛函式,則稱子類的虛函式重寫了父類的虛函式。

多型:多型就是多種形態,c++的多型分為靜態多型和動態多型。靜態多型就是過載,因為在編譯期間決定呼叫哪個函式,所以稱為靜態多型;動態多型是通過繼承重寫基類的虛函式實現的多型,因為是在執行期間決定呼叫哪個函式,所以稱為動態多型。

1.單繼承物件模型

#pragma once

#include using namespace std;

class base

virtual void f2()

private:

int _a;

};class derive :public base

virtual void f3()

private:

int _b;

};typedef void(*func) ();

void printvtable(int* vtable)

cout << endl;

}void test1()

單繼承原理:

對於b1: 在構造時,為所有虛函式建立乙個虛表,虛表首位址存在物件b1的首位址中。

對於d1: 在構造時,同樣要建立乙個虛表,由於繼承了父類;所以首先構造父類內成員,然後再構造d1內其他成員,在構造父類後,由於存在重寫f1。所以將d1中f1覆蓋到父類f1位置,以下為測試。

記憶體分布:

執行**發現在監視視窗並沒有顯示d1完整的虛函式位址,開啟記憶體視窗,輸入d1的虛表位址

上述資料基本符合預期,為了更直觀,將上述虛函式位址列印,如下:

現在在base

裡新增兩個

display

()函式,乙個傳參,乙個不傳,使他們構成過載。

void test2()

檢視反彙編,明顯得出動態多型與靜態在定址時極為不同的方式

b2.f1();;

動態多型,虛表尋找位址

moveax,dword ptr [b2]

;b2位址給

eax

movedx,dword ptr [eax];將

eax指向的內容給

edx

movesi,esp

movecx,dword ptr [b2]

;b2位址給

eax

moveax,dword ptr [edx];將

edx內容給

eax

calleax

cmpesi,esp

call__rtc_checkesp (01b1361h)

b2.display();

;靜態多型,編譯時確定位址

movecx,dword ptr [b2]

callbase::display (01b124eh)

b2.display(1);

push1

b2.display(1);

movecx,dword ptr [b2]

callbase::display (01b10e1h)

2.多重繼承物件模型

#include using namespace std;

class base1

cout << endl;

}void test1()

多重繼承原理:在重多繼承過程中,子類的成員函式重寫(上例f1),如果兩個父類同時包含重寫的函式,將子類的其他虛函式存在優先繼承的虛函式表中(上例先繼承base2)。

記憶體分布:

然後我們可以列印出虛函式位址,如下:

於是我們得到多重繼承模型:

3.菱形虛擬繼承

#include using namespace std;

class a

int _a;

};class b : virtual public a

virtual void f2()

int _b;

};class c : virtual public a

virtual void f2()

int _c;

};class d : public b, public c

virtual void f3()

int _d;

};void test1()

通過檢視記憶體分配和列印每個虛表內函式位址,畫出如下d1

模型圖,

由於虛繼承將a構造的物件,放置在了最下面,然後有一虛基表指向此處,以後可以訪問。

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