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[c语言中如何实现多态]在C++中是如何实现多态的…

为了叙述简便,在本文中,将动态多态性一律简化为多态性。

在前面的文章中,我们已经简要介绍了C++的多态性,也介绍了C++的虚函数表,下面,我们来看看C++是如何利用虚函数机制来实现多态性的。(题外话:实现多态性并不一定需要用到虚函数机制)。下面,我们还是从程序的角度来看,为了便于热身,我们来看一个极为简单的程序:

#include <iostream>

using namespace std;


class E

{

public:


virtual void f()

{

cout << "E::f" << endl;

};


virtual void g()

{

cout << "E::g" << endl;

};

};


class M : public E

{

public:

virtual void g()

{

cout << "M::g" << endl;

};

};


int main()

{

E e;

M m;


E *p = &e;

p->f(); // E::f

p->g(); // E::g


p = &m;

p->f(); // E::f

p->g(); // M::g


return 0;

}

为什么同样是调用p->g();这个语句,得到了截然不同的结果呢?因为多态嘛!那这种多态性是如何实现的呢?废话不多说,直接上代码:

#include <iostream>

using namespace std;


class E

{

public:


// 为了方便叙述,故把公开a和b, 在实际系统中,很少这样做

int a;

int b;


virtual void f()

{

cout << "E::f" << endl;

};


virtual void g()

{

cout << "E::g" << endl;

};

};


class M : public E

{

public:


int c;

virtual void g()

{

cout << "M::g" << endl;

};

};


int main()

{

E e;

e.a = 1;

e.b = 2;

cout << &e << endl; // e的VTABLE的地址: 0012FF74

cout << (int *)&e << endl; // eVPTR的地址: 0012FF74

cout << &e.a << endl; // e.a的地址: 0012FF78

cout << &e.b << endl; // e.b的地址: 0012FF7C


cout << (void *)*((int *)&e) << endl; // eVPTR的值 0046F028

cout << *((int *)&e + 1) << endl; // e.a的值: 1

cout << *((int *)&e + 2) << endl; // e.b的值: 2


cout << (void *)*(int *)(*(int *)&e) << endl; // E的f函数的地址: 0040128F

cout << (void *)*((int *)(*(int *)&e) + 1) << endl; // E的g函数的地址: 004011BD


cout << "---------" << endl;


M m;

m.a = 3;

m.b = 4;

m.c = 5;

cout << &m << endl; // m的VTABLE的地址: 0012FF64

cout << (int *)&m << endl; // mVPTR的地址: 0012FF64

cout << &m.a << endl; // m.a的地址: 0012FF68

cout << &m.b << endl; // m.b的地址: 0012FF6C

cout << &m.c << endl; // m.c的地址: 0012FF70


cout << (void *)*((int *)&m) << endl; // mVPTR的值 0046F034

cout << *((int *)&m + 1) << endl; // m.a的值: 3

cout << *((int *)&m + 2) << endl; // m.b的值: 4

cout << *((int *)&m + 3) << endl; // m.c的值: 5


cout << (void *)*(int *)(*(int *)&m) << endl; // E的f函数的地址: 0040128F

cout << (void *)*((int *)(*(int *)&m) + 1) << endl; // M的g函数的地址: 004011A8


E *p = &e;

p->f(); // E::f

p->g(); // E::g


E *q = &m;

q->f(); // E::f

q->g(); // M::g


return 0;

}

为了理解上面的程序和结果,我来画一幅图,大家就能大致明白,图如下:

为了配合理解上图,下面随即给出调试程序的结果图:

现在应该清楚了用虚函数实现多态性的原理了吧!OK,最后感叹一句:Everything should be made as simple as possible.

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责任编辑: 鲁达

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