多态
1、概念
多态是c++的特征之一
多态的分类:静态多态(静态联编)、动态多态(动态联编)
静态多态(静态联编):函数入口地址 是在 编译阶段 确定(运算符重载、函数重载)
动态多态(动态联编):函数入口地址 是在 运行阶段 确定(虚函数)
2、引入
class Animal
{
public:
void sleep(void)
{
cout<<"animal 动物在睡觉"<<endl;
}
};
class Cat:public Animal
{
public:
void sleep(void)
{
cout<<"Cat 猫在睡觉!! 喵喵"<<endl;
}
};
void test01()
{
//用基类(指针或引用) 保存 子类对象(向上转换)
Animal *p = new Cat;
p->sleep();//调用的是基类的sleep
Cat cat;
Animal &ob = cat;
ob.sleep();//调用的是基类的sleep
//怎么调用子类的sleep呢?
}
运行结果:
总结:基类指针、引用 只能访问 子类对象中 基类部分 数据
3、使用基类指针、引用 访问 子类对象中的成员方法(虚函数)
使用virtual修饰成员函数 该成员函数就是虚函数。
class Animal
{
public:
//虚函数
virtual void sleep(void)
{
cout<<"animal 动物在睡觉"<<endl;
}
};
vfptr虚函数指针 指向的是虚函数表(vftable)
vftable表存放的是 vfptr做保存的函数入口地址
注意://如果 Animal没有涉及到继承 函数指针变量 就指向自身sleep
class Animal
{
public:
//虚函数 本质 是一个函数指针变量
virtual void sleep(void)
{
cout<<"animal 动物在睡觉"<<endl;
}
};
void test01()
{
//如果 Animal没有涉及到继承 函数指针变量 就指向自身sleep
Animal ob;
ob.sleep();
}
运行结果:
4、拥有虚函数的类 涉及得到继承
class Animal
{
public:
//虚函数 本质 是一个函数指针变量
virtual void sleep(void)
{
cout<<"animal 动物在睡觉"<<endl;
}
};
class Cat:public Animal
{
public:
virtual void sleep(void)
{
cout<<"猫在睡觉!!喵喵"<<endl;
}
};
void test01()
{
Animal *p = new Cat;
p->sleep();//调用的是cat中sleep
}
运行结果:
总结:
当虚函数涉及到继承的时候 子类 会继承 父类的(虚函数指针vfptr 虚函数表vftable),编译器会将虚函数表中的函数入口地址 更新 成子类的 同名(返回值、参数都相同)的函数入口地址。
如果基类指针、引用 访问虚函数的时候 就会 间接的调用 子类的虚函数.
5、虚函数的应用案例(基类指针、引用 作为函数的参数)
#include <iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
virtual void sleep(void)
{
cout<<"父亲在睡觉"<<endl;
}
};
class Son1:public Base
{
public:
void sleep(void)
{
cout<<"Son1在安静的睡觉"<<endl;
}
};
class Son2:public Base
{
public:
virtual void sleep(void)
{
cout<<"Son2在轻度的睡觉"<<endl;
}
};
class Son3:public Base
{
public:
virtual void sleep(void)
{
cout<<"Son3在雨声般的睡觉"<<endl;
}
};
class Son4:public Base
{
public:
virtual void sleep(void)
{
cout<<"Son4在鼾声如雷"<<endl;
}
};
//以基类指针作为函数的参数 函数可以操作该基类派生出的任意子类对象
void sleepFun(Base &ob)
{
ob.sleep();
}
int main(int argc, char *argv[])
{
Son1 ob1;
Son2 ob2;
Son3 ob3;
Son4 ob4;
sleepFun(ob1);
sleepFun(ob2);
sleepFun(ob3);
sleepFun(ob4);
return 0;
}
#千锋教育#
人活着就要快乐。
运行结果:
多态涉及到 易考的面试题:
问题:C++的动态捆绑机制是怎么样的?
首先,我们看看编译器如何处理虚函数。当编译器发现我们的类中有虚函数的时候,编译器会创建一张虚函数表,把虚函数的函数入口地址放到虚函数表中,并且在类中秘密增加一个指针,这个指针就是vpointer(缩写vptr),这个指针是指向对象的虚函数表。在多态调用的时候,根据vptr指针,找到虚函数表来实现动态绑定。
各位看官,感觉我写的怎么样呢, 大家有没有看懂呢, 欢迎评论
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