當一個類中有一個或多個虛函數時,內存中會多一個虛指針(vptr,virtual pointer),指向一個虛表(vtbl,virtual table)
父類有虛函數,則子類一定有虛函數
在下圖示意圖中,我們可知,B繼承A,C繼承B。
A有兩個虛函數,B繼承A則也有兩個虛函數,同時B對虛函數vfunc1進行了重寫,同理,C繼承B,則C也有兩個虛函數,C對虛函數vfunc1也進行了重寫。故在內存中,A B C對應的虛函數vfunc2是同一個均為A::vfunc2,對應的虛函數vfunc1分別為A::vfunc1,B::vfunc1,C::vfunc1。
c++編譯器遇到函數調用時,會有兩個考量,是靜態綁定還是動態綁定,靜態綁定是call xxx地址,即一定調用到某個地址,動態綁定可以調用到不同的地址
動態綁定需符合三個條件:
- 通過指針調用(對象調用函數是靜態綁定)
- 指針是向上的關系,向上關系是指,比如 父類 名稱 = new 子類(),這樣的關系即是一種向上的關系
- 調用的是虛函數
虛函數的這種用法,稱之為多態。
示例程序:
#include<iostream>
using namespace std;class A {
public:A(int data1, int data2) :m_data1(data1), m_data2(data2) {}virtual void vfunc1() { cout << "調用的是A的vfunc1"<< endl; }virtual void vfunc2() { cout << "調用的是A的vfunc2" << endl; }void func1() { cout << "調用的是A的func1" << endl; }void func2() { cout << "調用的是A的func2" << endl; }void getData() {cout << "A的m_data1:" << m_data1 << ",A的m_data2:" << m_data2 << endl;}
private:int m_data1, m_data2;
};class B:public A {
public:B(int n1,int n2,int n3) :A(n1,n2), m_data3(n3){}virtual void vfunc1() { cout << "調用的是B的vfunc1" << endl; }void func2() { cout << "調用的是B的func2" << endl; }void getData() {A::getData();cout << "B的m_data3:" << m_data3 << endl;}
private:int m_data3;
};class C :public B {
public:C(int n1, int n2, int n3,int n4,int n5):B(n1,n2,n3) , m_data1(n4), m_data4(n5) {}virtual void vfunc1() { cout << "調用的是C的vfunc1" << endl; }void func2() { cout << "調用的是C的func2" << endl; }void getData() {B::getData();cout << "C的m_data1:" << m_data1 << ",C的m_data4:" << m_data4 << endl;}
private:int m_data1, m_data4;
};
測試程序:
int main()
{A a(1,2);a.vfunc1();a.vfunc2();a.func1();a.func2();a.getData();cout << endl;B b(3,4,5);b.vfunc1();b.vfunc2();b.func1();b.func2();b.getData();cout << endl;C c(6,7,8,9,10);c.vfunc1();c.vfunc2();c.func1();c.func2();c.getData();cout << endl;A* d = new B(1,3,5);d->vfunc1();d->vfunc2();d->func1();d->func2();d->getData();cout << endl;A* d2 = new C(1, 3, 5,7,9);d2->vfunc1();d2->vfunc2();d2->func1();d2->func2();d2->getData();system("pause");return 0;
}
輸出結果:
調用的是A的vfunc1
調用的是A的vfunc2
調用的是A的func1
調用的是A的func2
A的m_data1:1,A的m_data2:2調用的是B的vfunc1
調用的是A的vfunc2
調用的是A的func1
調用的是B的func2
A的m_data1:3,A的m_data2:4
B的m_data3:5調用的是C的vfunc1
調用的是A的vfunc2
調用的是A的func1
調用的是C的func2
A的m_data1:6,A的m_data2:7
B的m_data3:8
C的m_data1:9,C的m_data4:10調用的是B的vfunc1
調用的是A的vfunc2
調用的是A的func1
調用的是A的func2
A的m_data1:1,A的m_data2:3調用的是C的vfunc1
調用的是A的vfunc2
調用的是A的func1
調用的是A的func2
A的m_data1:1,A的m_data2:3
從輸出結果中,我們可以看出,當對函數進行重寫后,子類在調用函數時會調用重寫后的函數。當函數是虛函數時,若我們按照父類 名稱 = new 子類() 的形式生成指針,則該指針在調用函數時,若調用的函數是虛函數,則其會調用子類重寫后的虛函數,若調用的函數不是虛函數,則無論子類對該函數是否重寫,調用的均為父類的函數。