c++多态

 多态的概念

多态的概念:通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会 产生出不同的状态

多态的条件：

1虚函数重写

2父类的指针或者引用去调用虚函数

虚函数重写

父子继承关系中两个虚函数，三同（函数名，参数，返回）

virtual只修饰成员函数

斜变

三同有个例外：斜变->返回值可以不同，必须是父子类的指针或者引用

virtual的语法

基类有虚函数，派生类的函数可以不加virtual

new的情况下才需要析构函数虚函数重写

防止内存泄漏

final

1.修饰虚函数，不能让虚函数重写

2.修饰类，不能被继承

 

override

修饰派生类的虚函数，检查是否完成重写

抽象类

纯虚函数（=0）无法实例化出对象，可以定义出指针，见接的检测出是否重写了。在现实中人不需要实例化，但是人是抽象的，没有具体的对象，如果派生类是职业，比如是医生、护士、程序员等那么就可以实例化了。

接口继承和实现继承

普通函数的继承是一种实现继承，派生类继承了基类函数，可以使用函数，继承的是函数的实
现。虚函数的继承是一种接口继承，派生类继承的是基类虚函数的接口，目的是为了重写，达成
多态，继承的是接口。所以如果不实现多态，不要把函数定义成虚函数。

多态的原理

虚函数表

只要有虚函数就会多一个虚函数表指针_vfptr,叫做虚函数表指针，简称虚表。虚函数在os中存在代码段，虚函数表中只存虚函数的地址。虚函数和普通函数一样，都是存在代码段，同时把虚函数的地址存了一份到虚函数表。

虚函数重写（虚函数覆盖）

派生类的虚表需要生成一张新的虚表，那么就需要重写，覆盖成新的虚函数，如果不需要重写的那么就拷贝相同的地址。

虚表的调用

因为虚函数的必要条件是调用父类的指针或者引用，所以父子类各自都有自己的虚表，父类的虚函数要调用父类的虚表，子类的虚函数要调用子类的虚表，如果不是引用或者指针，那么传值的时候就会子类对象的虚函数值传给父类，就会造成传值覆盖，如果传的是引用或者指针，那么就会进行切割，子调用子的，父调用父的。

补充

1.父子类即使虚表内容一样，那么虚表的地址也不一样

2.不同的类用不同的虚表，同一个类用同一张虚表。

虚函数和虚函数表的地址

虚函数的地址

虚函数和普通函数一样，都是存在代码段，同时把虚函数地址存了一份到虚函数表中，他们是存储在代码段（常量区）  

虚函数的地址一定放进虚函数的表,而语法规定取虚函数地址一定要加&和类域:: 

虚函数表的地址

打印虚函数表

vfptr是一个指针，里面存储了虚函数表的地址，也就是函数指针数组的地址

定义一个函数指针，该函数指针是为了方便后续取函数指针地址用

typedef void(*VFPTR) ();

这里我们取对象地址，由于是在64位处理器的情况，所以要将强转成long long取前8个字节，再强转成用函数指针

 VFPTR* vTableb1 = (VFPTR*)(*(long long*)&d);

 那么我们就可以打印出来虚函数表

class Base1 {
public:
    virtual void func1() {cout << "Base1::func1" << endl;}
    virtual void func2() {cout << "Base1::func2" << endl;}
    virtual void func3() {cout << "Base1::func3" << endl;}
private:
    int b1;
};
class Base2 {
public:
    virtual void func1() {cout << "Base2::func1" << endl;}
    virtual void func2() {cout << "Base2::func2" << endl;}
private:
    int b2;
};
class Derive : public Base1, public Base2 {
public:
    virtual void func1() {cout << "Derive::func1" << endl;}
    virtual void func3() {cout << "Derive::func3" << endl;}
private:
    int d1;
};
typedef void(*VFPTR) ();
void PrintVTable(VFPTR vTable[])
{
    cout << " 虚表地址>" << vTable << endl;
    for (int i = 0; vTable[i] != NULL; ++i)
    {
        printf(" 第%d个虚函数地址 :0X%x,->", i, vTable[i]);
        VFPTR f = vTable[i];
        f();
    }
    cout << endl;
}
int main()
{
    Base1 d;
    VFPTR* vTableb1 = (VFPTR*)(*(long long*)&d);
    PrintVTable(vTableb1);
//    VFPTR* vTableb2 = (VFPTR*)(*(long long *)((char*)&d+sizeof(Base1)));
//    PrintVTable(vTableb2);
    return 0;
}

多继承的虚表