【C++】多态（重写）的实现过程及其原理【核心知识点精讲】（22）

前言

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一.基础知识介绍

1）虚函数&虚函数表

• 虚函数：即被 virtual 修饰的类成员函数称为虚函数。

class Person {
public:
 virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl;}
};

• 虚函数表本质是一个存虚函数指针 的 指针数组，一般情况这个数组最后面放了一个nullptr。
• 虚函数表：虚函数表存的是虚函数指针，不是虚函数，虚函数和普通函数一样的，都是存在代码段的，只是他的指针又存到了虚函数表中。
• 一个含有虚函数的类中都至少都有一个虚函数表指针，因为虚函数的地址要被放到虚函数表中，虚函数表也简称虚表

2）虚函数&虚函数表的存储问题

• 虚表存的是虚函数指针，不是虚函数，虚函数和普通函数一样的，都是 存在代码段的 ，只是他的指针又存到了虚表中;且虚表也是 存在代码段的

3）派生类的虚表的生成 -----（覆盖&重写）

1. 先将基类中的虚表内容 拷贝 一份到派生类虚表中
2. 如果派生类重写了基类中某个虚函数，用派生类自己的虚函数 覆盖 虚表中基类的虚函数
3. 派生类自己 新增加 的虚函数，按其在派生类中的声明次序增加到派生类虚表的最后

于是我们最后的出结论：

• 虚函数的 重写也叫作覆盖 ，覆盖就是指虚表中 虚函数的覆盖
• 重写是语法的叫法，覆盖是原理层的叫法

4）动静态绑定（多态属于动态绑定）

1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定)：在程序编译期间，确定了程序的行为，也称为静态多态，比如： 函数重载
2. 动态绑定又称后期绑定(晚绑定)：是在程序运行期间， 根据具体拿到的类型确定程序的具体行为 ，调用具体的函数，也称为动态多态。

二.多态的原理

1）多态调用函数时动作

• 调用函数时，指针会到 其相应对象的虚函数表中 找到与原函数对应的虚函数；
• 这样就实现出了不同对象去完成同一行为时，展现出不同的形态；

2）多态的动态绑定————函数调用发生时间

• 多态以后的函数调用，不是在编译时确定的，是 运行起来以后 到 对象 的中取找的。

3）结合多态条件剖析多态原理

我们要达到多态，有两个条件

1. 虚函数覆盖 ----------调用函数时，指针会到其相应对象的虚函数表中找到与函数对应的虚函数
2. 对象的指针或引用调用虚函数 ---------多态以后的函数调用是运行起来以后到对象的中取找的

三.区分“虚表”与“虚基表”

• 虚表是实现存放虚函数指针的数组，用于多态的实现
• 虚基表是用于解决菱形继承数据冗余问题的表，存放的是偏移量，确保了派生类可以正确访问共同基类的成员