多態又分為靜態多態和動態多態。

靜態多態其實就是函數重載，動態多態就是一般我們所說的多態。

多態作為面向對象的三大特征之一，需要另外兩大特征：封裝、繼承的支持。

本文主要講講，我看了一點《深度探索C++模型》總結多態是怎樣實現的。

1.C++內存布局

C++對象主要可以有如下幾種成員：

（1）數據成員

①static數據成員

②nonstatic數據成員

（2）函數成員

①static函數成員

②nonstatic函數成員

③virtual函數成員

其中，nonstatic數據成員和virtual函數成員是要占用，變量的內存空間的。

其他成員都是使用一個公共的靜態區域。

具體地講，每一個類對象會為其每一個nonstatic數據成員持有一個指針，而對于其所有的虛函數，會持有1個指針vptr，這個指針指向一個表vtbl，這個表里每一個位置也是一個指針，指向該類的各個虛函數。

2.多態的實現

在定義父類和子類的時候，父類對象的與子類對象都擁有vptr這個成員，但是父類的vptr指向的vtbl里面的指針指向的虛函數是父類的版本。

子類的vptr指向的btbl里面的指針指向的虛函數是子類的版本。

這個vptr指向的btbl里面放的虛函數是哪一個版本是由構造器、拷貝復制運算符決定的。

如果是構造一個父類對象，就是指向父類的虛函數，如果構造一個子類對象就是指向一個子類的虛函數。

如果把一個子類對象，強制轉換為一個父類對象，其vptr也會變為指向父類虛函數的。

但是當我們把一個父類的指針賦值一個指向了子類的指針，這個時候首先會發生切割，將子類多出來的成員給切割掉。

因為不同類型的指針，會限定從該地址開始的后面的范圍的內存布局。

但是由于指針賦值，并沒有調用子類或者父類的構造器，并且vptr是子類對象與父類對象所共有的，所以并沒有被切割。

所以這個時候如果一個指針開始指向了一個子類對象，現在通過這個指針調用的虛函數版本就是子類的，雖然這個指針現在是一個父類指針。

注意：

2016/06/01更新

我用G++ 4.9.2編譯器驗證出來的一些信息

1.vtbl源自父類的會不會也用來填裝子類新加入的虛函數
會。
如果父類沒有虛函數，子類有就會在子類額外區間多一個vptr
如果父類有虛函數，父類區間的vptr指向的vtbl也會存放子類新建的虛函數。


2.vtbl會不會同時用來記錄虛基類信息
不會。有一個vptr，有一個vbtr
但是如果虛基類里面沒有數據成員的話，是不會產生一個vbtr用于訪問數據成員的。


3.如果是多重繼承的虛擬基類是采用多少個vbtr
多重繼承了多少個虛擬基類就會有多少個vbtr


4.如果是多階繼承
對于一階，如果有單獨定義的變量，那么每一階就會產生一個vbtr


總結：
GCC的這些貌似少了很多優化，但是它好像是講vptr和vbtr都用一個指針來實現的，然后進行了相應地處理。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于多态的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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