C 多型與虛函式

這一篇介紹一下 c++ 物件導向三大特徵之一的多型(之前面試某大廠的實習生被問到多型，後來又了解到一些設計模式，才體會到多型的強大，在這裡把對多型的一點點淺顯認識總結一下)

虛表

class

test};
cout <<
sizeof
(test)
<< endl;
test* p =
new test;
p->
vfunc()
;// 將類指標p強轉為long long指標，訪問前8byte(long long*每次操作8byte)獲取到虛表指標，再將虛表指標轉為long long指標，訪問前8byte獲取到函式指標，將函式指標強轉為void(*)()型別(類中的虛函式型別)，即可呼叫函式
reinterpret_cast
<
void(*
)()>
(reinterpret_cast
<
long
long
*>(*
reinterpret_cast
<
long
long
*>
(p))[0
])()
;// 將上面的函式指標下移8byte獲得虛表的尾值0
cout <<
reinterpret_cast
<
long
long
*>(*
reinterpret_cast
<
long
long
*>
(p))[1
]<< endl;
// 執行結果(64bit目標平台下)：
// 8
// test virtual function
// test virtual function
// 0

class

test};
test()
.func()
;// 執行結果：virtual function ，這是通過臨時變數呼叫的，後面再詳細介紹一下臨時變數

// *****= 一般多型的實現 *****=

class
testa
virtual
~testa()
};class
test
:public testa 
~test()
};testa* t =
new test;
// 父類指標指向子類空間(多型的實現)
t->
vfunc()
;// 執行結果：test virtual function，父類指標呼叫子類函式(多型的實現)
delete t;
// *****= 協變的情況 *****=
class
testa
virtual
~testa()
};class
test
:public testa 
~test()
};testa* t =
new test;
// 父類指標指向子類空間(多型的實現)
t->
vfunc()
;// 執行結果：test virtual function，父類指標呼叫子類函式(多型的實現)
delete t;

class

testa
virtual
~testa()
};class
testb
:public testa 
~testb()
};class
test
:public testb 
~test()
};testb* t =
new test;
t->
vfunc()
;delete t;
// 執行結果: test virtual function
// test dtor
// testb dtor
// testa dtor
// 1. class testb 的 vfunc() 函式前面沒有加 virtual 但是它的子類依然可以重寫，說明class testb 的 vfunc() 函式重寫了 class testa 的 vfunc() 函式後自己預設就是虛函式了(前面的 virtual 可寫可不寫了)
// 2. 析構函式寫成虛函式後釋放子類的空間時，子類的析構函式執行後還會執行父類的析構函式，避免了記憶體洩漏

class

testa};
class
test
:public testa 
~test()
};test* p =
new test;
p->
vfunc()
;// 解釋在虛表**的注釋處
reinterpret_cast
<
void(*
)()>
(reinterpret_cast
<
long
long
*>(*
reinterpret_cast
<
long
long
*>
(p))[0
])()
;// 執行結果：
// test virtual function
// test virtual function

如果未特殊說明，以上測試均是在win10 vs2017 64bit編譯器下進行的

C 虛函式與多型

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