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I 动态绑定、多态、虚函数、对象的静态类型与动态类型
1、基类中有两种函数:
对于第一种就是普通的基类成员public/protected函数,第二种通常通过将该函数定义为虚函数来实现。
2、对于基类对象的引用或指针,由于继承关系会有两种不同的类型:
对于对象的引用或者指针,可以实现从派生类向基类的类型转换,以下代码是合法的:
class Base{ virtual void print(){...} }; class Derive:public Base{ void print(){...} }; Derive d; Base &b1 = d; Base *b2 = &d;
但是不存在从基类到派生类的类型转换,因为派生类都包含基类部分,说白了,就是基类有的派生类都有,派生类基类不一定有,可以说苹果是水果,不能说水果是苹果嘛。
如果表达式既不是指针也不是引用时,则它的动态类型永远与静态类型一致,也不存在基类和派生类之间的类型转换。
3、在使用基类的引用或者指针调用一个虚函数的时候,由于基类的引用或者指针的动态类型可能和静态类型不一样,在编译时并不能确定它调用的虚函数是基类的还是派生类的,直到运行时才能根据其动态类型来确定其虚函数版本的现象,被称作动态绑定,也叫运行时绑定。举个例子,一个基类Person,两个派生类Professor和student都继承自Person:
class Person { public: Person() = default; Person(string s, int a) : name(s), age(a){} string name; int age; virtual void getdata(){ cin >> name; cin >> age; } virtual void putdata(){ cout << name << " " << age << endl; } }; class Professor :public Person{ public: Professor() = default; Professor(string s, int a) : Person(s, a){} int publications; int cur_{ id }; static const int id = 1; void getdata(){ cin >> name; cin >> age; cin >> publications; } void putdata(){ cout << name << " " << age << " " << publications << " " << id << endl; } }; class Student :public Person{ public: int marks[6]; int cur_{ id }; static const int id = 2; void getdata(){ cin >> name; cin >> age; for (int i = 0; i < 6; i++){ cin >> marks[i]; } } void putdata(){ int sum = marks[0] + marks[1] + marks[2] + marks[3] + marks[4] + marks[5]; cout << name << " " << age << " " << sum << " " << id << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { //===================================================================== // 静态类型为基类,动态类型为派生类 // 基类指针调用虚函数,发生动态绑定,按照其动态类型进行调用 // 如果基类没有定义虚函数,则调用基类函数 //====================================================================== int val; Person *per[2]; //基类指针数组 for (int i = 0; i < 2; i++){ cin >> val; if (val == 1){ per[i] = new Professor; //第一个元素动态类型是professor } else per[i] = new Student; // 第二个元素动态类型是student per[i]->getdata(); //第一次调用的是professor::getdata,第二次调用的是student::getdata } for (int i = 0; i<2; i++) per[i]->putdata(); //第一次调用的是professor::putdata,第二次调用的是student::putdata //============================================================================
return 0; }
4、当基类派生类有同名函数,但是基类中该函数不是虚函数(没有virtual),则不能实现覆盖,派生类直接继承基类函数,当基类引用或者指针调用函数时,不会发生动态绑定,调用的是基类函数。派生类和基类对象调用函数时,调用各自版本的函数
II 虚函数表,参考学习:http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051
typedef void(*Fun)(void); class Base { public: virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; } virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; } virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Base b; cout << (int*)(&b) << endl; //获取虚函数表地址 cout << (int)*(int*)(&b) << endl; //虚函数表第一个函数地址 Fun pFunB = (Fun)*((int*)*(int*)(&b)); Fun pFunB1 = (Fun)*((int*)*(int*)(&b) + 1); Fun pFunB2 = (Fun)*((int*)*(int*)(&b) + 2); pFunB(); //Base::f pFunB1(); //Base::g pFunB2(); //Base::h return 0; }
1、无虚函数覆盖,派生类直接继承基类的虚函数,虚函数表访问的仍然是基类的虚函数
Base::f | Base::g | Base::h |
class Derive :public Base{ public: void f1() { cout << "Derive::f" << endl; } void g1() { cout << "Derive::g" << endl; } void h1() { cout << "Derive::h" << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Derive d; Fun pFunD = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)); Fun pFunD1 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 1); Fun pFunD2 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 2); pFunD(); //Base::f pFunD1(); //Base::g pFunD2(); //Base::h return 0; }
2、无虚函数覆盖,但是派生类有自己的虚函数,则派生类的虚函数在虚函数表中按照定义顺序排在基类虚函数后面
Base::f | Base::g | Base::h | Derive::f | Derive::g | Derive::h |
class Derive :public Base{ public: virtual void f1() { cout << "Derive::f" << endl; } virtual void g1() { cout << "Derive::g" << endl; } virtual void h1() { cout << "Derive::h" << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Derive d;
cout << (int*)(&d) << endl; //获取虚函数表地址 cout << (int)*(int*)(&d) << endl; //虚函数表第一个函数地址 Fun pFunD = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)); Fun pFunD1 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 1); Fun pFunD2 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 2); pFunD(); //Base::f pFunD1(); //Base::g pFunD2(); //Base::h Fun pFunD3 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)+3); Fun pFunD4 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) +4); Fun pFunD5 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 5); pFunD3(); //Derive::f pFunD4(); //Derive::g pFunD5(); //Derive::h system("pause"); return 0; }
3、派生类中有虚函数覆盖了基类的虚函数(如例中f),则在虚函数表中,派生类的虚函数放在了父类虚函数的位置,没被覆盖的保持原样
Derive::f | Base::g | Base::h | Derive::g | Derive::h |
class Derive :public Base{ public: virtual void f() { cout << "Derive::f" << endl; } virtual void g1() { cout << "Derive::g" << endl; } virtual void h1() { cout << "Derive::h" << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Derive d; Fun pFunD = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)); Fun pFunD1 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 1); Fun pFunD2 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 2); pFunD(); //Derive::f pFunD1(); //Base::g pFunD2(); //Base::h Fun pFunD3 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)+3); Fun pFunD4 = (Fun)*((int*)*(int*)(&d) + 4); pFunD3(); //Derive::g pFunD4(); //Derive::h return 0; }
4、多重继承,无虚函数覆盖:
Base1::f | Base1::g | Base1::h | Derive::f | Derive::g | Derive::h |
Base2::f | Base2::g | Base2::h |
Base3::f | Base3::g | Base3::h |
5、多重继承,有虚函数覆盖:
派生类中的虚函数放在被覆盖虚函数位置,其他不变
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原文地址:http://www.cnblogs.com/Chilly2015/p/5436885.html