對于C++中多態的理解

• 概述
• 函數的調用方式
• • 靜態綁定
  • 動態綁定
  • • 動態綁定的條件
• 多態的用法
• C++中多態的實現
• 參考

概述

OOP或者OOD的概念中，包含有復合composition，委托delegation和繼承inheritance三種關系。其中最復雜的就是inheritance。

繼承時，子類Derived Class繼承的是：

• 父類Base Class的所有數據
• 父類所有函數的調用權

體現inheritance精髓的就是多態了。
這里有幾個概念基本是等效的 多態 = 虛函數 = 動態綁定

函數的調用方式

在匯編語言中，函數的調用是通過CALL指令實現的。
在C++中，根據CALL指令后面的參數，函數的調用分為動態綁定和靜態綁定兩種。

靜態綁定

普通的函數，在編譯鏈接后，就確定了其調用地址。所謂靜態綁定，就是函數的地址是在鏈接階段確定了，無需等到運行時重新計算。
體現為 call address_xxx 的形式

動態綁定

動態綁定則是在運行時才確定函數的調用地址。在C++中，虛函數的調用就是通過這種方式實現的。

動態綁定的條件

通過指針進行調用

指針是up cast的，即聲明時是按照父類Base Class，但new的時候是子類Derived Class的對象

調用的是虛函數

多態的用法

動態綁定技術也被稱為多態，即一種函數名稱（虛函數名），多種形態（虛函數的實體由不同的子類實現）。
典型的用法是，通過將同一各基類的不同子類的指針放到一組容器中，容器以基類指針為類型，通過指針調用不同子類的虛函數的實現

C++中多態的實現

C++在實現多態時，使用了虛指針vptr+虛表vtable的方式。

若類中存在1…n個的虛函數，則類的對象的內存空間中存在一個虛指針vptr指向一個虛表vtbl

虛表vtbl由該類所有虛函數的函數地址構成，存放類中所有虛函數的指針

• 若父類的虛函數未被重寫override，則該虛函數地址為父類虛函數地址
• 若父類的虛函數被重寫override，則該虛函數地址為子類虛函數地址

子類中的虛表的虛函數的順序嚴格與父類一致，以利于通過動態綁定的方式進行尋址

最后一個表元素為0

動態綁定的調用方式

p為指向對象的指針，最終動態綁定的虛函數被編譯為 (*(p->vptr)[n])§;
最后的§表示p作為this指針被傳入。

參考

侯捷老師的C++程序設計(II)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的对于C++中多态的理解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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