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C++ 多态虚函数

炼丹之路​​​​​​​ 人气:0

多态的基本概念

1.1 什么是多态?

比如看下面的代码:

class Animal
{
public:
  //虚函数
  virtual void speak()
  {
    cout << "动物在说话" << endl;
  }

  virtual void eat(int a )
  {
    cout << "动物在吃饭" << endl;
  }
};

class Cat :public Animal
{
public:
  void speak()
  {
    cout << "小猫在说话" << endl;
  }

  void eat(int a)
  {
    cout << "小猫在吃饭" << endl;
  }
};
class Dog :public Animal
{
public:
  void speak()
  {
    cout << "小狗在说话" << endl;
  }
};

这两个类实现集成关系,简单来说就是 Animal是父类,Cat是子类,通过父类引用调用子类函数,这就是多态(字面意思就是一个对象多个状态),这样就 符合** 高内聚低耦合** 的设计原则,更容易 后期维护与修改

1.2 怎么实现多态

说了这么多,那么多态到底怎么实现呢?

正如下所示:

void doSpeak(Animal & animal) //Animal & animal = cat;
{
  animal.speak();
}

void test01()
{
  Cat cat;
  doSpeak(cat);

  Dog dog;
  doSpeak(dog);
}

如此方能满足实现多态的三个条件:

2 虚函数的底层原理

那么虚函数到底是怎么工作的呢?

void test02()
{
  Animal * animal = new Cat;
  ((void(*)()) (*(int *)*(int *)animal)) ();
  typedef void( __stdcall *FUNPOINT)(int);
  (FUNPOINT (*((int*)*(int*)animal + 1)))(10);
}
  Animal * animal = new Cat;

就是animal->speak();

  ((void(*)()) (*(int *)*(int *)animal)) ();

这里 *(int *)animal 解引用到虚函数表中,先将animal类型的指针强转为int *,然后解引用得到int类型的值放到虚函数表中,然后偏移相应位置指向speak()

 ((void(*)()) (*(int *)*(int *)animal)) ();

调用猫说话,因为C/C++默认调用惯例 __cdecl,而用下列调用时 是__stdcall

typedef void( __stdcall *FUNPOINT)(int);
(FUNPOINT (*((int*)*(int*)animal + 1)))(10);

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