C++ 多態(tài)性虛函數(shù)和動(dòng)態(tài)綁定學(xué)習(xí)筆記

更新時(shí)間：2023年10月26日 09:33:51 作者：Totn

這篇文章主要為大家介紹了C++ 多態(tài)性虛函數(shù)和動(dòng)態(tài)綁定學(xué)習(xí)筆記,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

C++ 多態(tài)性

C++中的多態(tài)性通過(guò)虛函數(shù)和動(dòng)態(tài)綁定來(lái)實(shí)現(xiàn), 下面簡(jiǎn)單介紹一下多態(tài)的實(shí)現(xiàn)：

虛函數(shù)：在基類(lèi)中聲明虛函數(shù)，通過(guò)在成員函數(shù)前面加上virtual關(guān)鍵字來(lái)標(biāo)識(shí)。虛函數(shù)允許子類(lèi)對(duì)其進(jìn)行重寫(xiě)（覆蓋），從而實(shí)現(xiàn)多態(tài)?；?lèi)中的虛函數(shù)只有函數(shù)聲明，沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)。
動(dòng)態(tài)綁定：基于對(duì)象的類(lèi)型來(lái)選擇調(diào)用的函數(shù)，而不是基于指針或引用的類(lèi)型。在編譯時(shí)，編譯器會(huì)根據(jù)指針或引用的靜態(tài)類(lèi)型進(jìn)行函數(shù)調(diào)用；而在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)指針或引用所指向的對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型來(lái)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。這種在運(yùn)行時(shí)確定調(diào)用的函數(shù)稱(chēng)為動(dòng)態(tài)綁定。
虛函數(shù)表（vtable）：編譯器會(huì)為每一個(gè)包含虛函數(shù)的類(lèi)生成一個(gè)虛函數(shù)表，該表存儲(chǔ)了虛函數(shù)的地址。對(duì)象的內(nèi)存布局中會(huì)包含一個(gè)指向虛函數(shù)表的指針，稱(chēng)為虛函數(shù)指針（vptr）。虛函數(shù)指針指向當(dāng)前對(duì)象的虛函數(shù)表，通過(guò)虛函數(shù)表來(lái)找到具體的虛函數(shù)地址。
多態(tài)調(diào)用過(guò)程：當(dāng)通過(guò)指針或引用調(diào)用虛函數(shù)時(shí)，首先會(huì)根據(jù)指針或引用的靜態(tài)類(lèi)型找到對(duì)應(yīng)的虛函數(shù)表，然后根據(jù)虛函數(shù)表中的偏移量找到具體的虛函數(shù)地址，最終調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)。

示例代碼

class Animal {
public:
    virtual void sound() {
        std::cout << "動(dòng)物能叫" << std::endl;
    }
};
class Dog : public Animal {
public:
    void sound() override {
        std::cout << "Dog's voice sounds like Wangwang." << std::endl;
    }
};
class Cat : public Animal {
public:
    void sound() override {
        std::cout << "Cat's voice sounds like Miaomiao." << std::endl;
    }
};
int main() {
    Animal* animalPtr;
    Dog dog;
    Cat cat;
    animalPtr = &dog;
    animalPtr->sound();  // 輸出: Dog's voice sounds like Wangwang.
    animalPtr = &cat;
    animalPtr->sound();  // 輸出: Cat's voice sounds like Miaomiao.
    return 0;
}

在上述示例中，Animal類(lèi)是基類(lèi)，Dog和Cat類(lèi)分別是派生類(lèi)。它們都重寫(xiě)（覆蓋）了基類(lèi)的sound函數(shù)。通過(guò)基類(lèi)指針animalPtr指向不同的派生類(lèi)對(duì)象，并調(diào)用sound函數(shù)。在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)指針?biāo)赶虻膶?duì)象的實(shí)際類(lèi)型來(lái)選擇調(diào)用哪個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了多態(tài)性。

總之，C++中的多態(tài)通過(guò)虛函數(shù)和動(dòng)態(tài)綁定來(lái)實(shí)現(xiàn)。虛函數(shù)允許子類(lèi)對(duì)其進(jìn)行重寫(xiě)，動(dòng)態(tài)綁定根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型來(lái)確定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。使用虛函數(shù)表和虛函數(shù)指針來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定。這種機(jī)制能夠提供更靈活的代碼設(shè)計(jì)和對(duì)象行為的多樣性。

以上就是C++ 多態(tài)性虛函數(shù)和動(dòng)態(tài)綁定學(xué)習(xí)筆記的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ 多態(tài)虛函數(shù)動(dòng)態(tài)綁定的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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