C++学习笔记（十四）多态原理与虚函数

构造的顺序：沿着类的继承路径网上最顶层的父类，从最顶层的父类依次往下开始构造

析构的顺序：从当前类开始沿着类的继承路径网上查找父类，依次析构，直到最顶层父类为止

#include <iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
virtual void eat()
{
cout << "动物吃饭" << endl;
}
void sleep()
{
cout << "动物睡觉" << endl;
}
private:
int a;

};

class Cat : public Animal
{
public:
virtual void eat()
{
cout << "猫吃鱼" << endl;
}
void sleep()
{
cout << "猫睡觉" << endl;
}
private:
int b;
};
void func(Animal *pa)
{
// 如何确定传过来的对象类型？
// ====>  如何找到 传过来的对象的相应函数？
// 通过虚函数  ========>  虚函数干了什么？
// 1、通过基类指针 找到   虚函数指针
// 2、通过虚函数指针找到  虚函数表
// 3、在虚函数表中找到    需要执行的函数
pa->eat();   // pa->vfptr->eat()
pa->sleep();
}
int main()
{
cout << sizeof(Animal) << endl;   //8
      cout << sizeof(Cat) << endl;        //12
Animal a;
Cat    c, c1, c2, c3;
func(&a);  
func(&c);     //猫吃鱼而不是动物吃饭
getchar();
return 0;
}

使用sizeof()计算类大小的一些基本原则：

       (1)类的大小为类的非静态成员数据的类型大小之和，也就是说静态成员数据不作考虑；

       (2)类的总大小也遵守类似class字节对齐的，调整规则；(参考５分钟搞定内存字节对齐)

       (3)成员函数都是不会被计算的；

       (4)如果是子类，那么父类中的成员也会被计算；

       (5)虚函数由于要维护虚函数表，所以要占据一个指针大小，也就是4字节。

总结即：一个类中，虚函数、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都不占用类对象的存储空间。

因为一个空类也要实例化，所谓类的实例化就是在内存中分配一块地址，每个实例在内存中都有独一无二的地址。同样空类也会被实例化，所以编译器会给空类隐含的添加一个字节，这样空类实例化之后就有了独一无二的地址了。所以空类的sizeof()为1。

C++虚函数机制

C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。这种技术可以让父类的指针有“多种形态”，这是一种泛型技术。所谓泛型技术，说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法。比如：模板技术，RTTI技术，虚函数技术，要么是试图做到在编译时决议，要么试图做到运行时决议。

具体详细原理：https://blog.youkuaiyun.com/haoel/article/details/1948051/

// ====> 构造函数中是无法实现多态的，原因：
// 虚函数指针在初始化的时候，是分步进行初始化的，执行到哪一个类的构造函数，该指针就指向这个类的虚函数表
// 对于 Cat
// 1、先调用Animal的构造函数，则 vfptr 指向Animal的虚函数表
// 2、调用 Cat 的构造函数， 则 vfptr 指向Cat的虚函数表

#include <iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
Animal()
{
cout << "动物的构造函数" << endl;
eat();
cout << "-------------------" << endl;
}
virtual void eat()
{
cout << "动物吃饭" << endl;
}
private:
int a;
};

class Cat : public Animal
{
public:
Cat()
{
cout << "猫的构造函数" << endl;
eat();
cout << "-------------------" << endl;
}
virtual void eat()
{
cout << "猫吃鱼" << endl;
}
void sleep()
{
cout << "猫睡觉" << endl;
}
private:
int b;
};
int main()
{
Cat c;
getchar();
return 0;
}