中有atoi函数吗_C++ 多态的实现及原理,深挖vptr指针,手动调用虚函数
什么是多態(tài)?
?父類指針即根據(jù)指向的不同對象,響應同一消息(函數(shù)調(diào)用),產(chǎn)生不同行為。
多態(tài)三要素?
1,繼承
2,虛函數(shù)重寫
3,父類指針(引用)指向子類對象
多態(tài)的實現(xiàn)很簡答,讓我們來看一段代碼
#includeusing namespace std;class Parent{public: virtual void show(){ cout << "我是你爹" << endl; }};class Child:public Parent//1,繼承{public: virtual void show()//2,虛函數(shù)重寫{ cout << "我是你崽" << endl; }};int main(){ Parent *pa = new Child;//3,父類指針指向子類對象 pa->show(); getchar(); return 0;}//結(jié)果輸出的是子類的show函數(shù)--"我是你崽"實現(xiàn)很簡單,但是這又是什么原理呢?
當我們在類中聲明了虛函數(shù)之后,編譯器會給類添加一個vptr指針,當定義對象的時候,會把所有虛函數(shù)放入一個叫虛函數(shù)表的順序表,然后用vptr指針指向虛函數(shù)表。當進行pa->show();調(diào)用的時候,C++編譯器不需要區(qū)分子類或者父類對象,只需要在pa指針中,找到vptr指針即可。
如果對象類型是子類,就調(diào)用子類的函數(shù);如果對象類型是父類,就調(diào)用父類的函數(shù),(即指向父類調(diào)父類,指向子類調(diào)子類)此為多態(tài)的表現(xiàn)。
既然類里面有vptr指針,那么我們能找到它嗎?
咱們一起來探究下:首先看下加了虛函數(shù)的類的大小有沒有變化。
可以看到加了虛函數(shù),類的大小比沒有增加虛函數(shù)的類,多了四個字節(jié)的空間,有的同學可能會說,四個字節(jié)的類型不一定是指針。不要著急,讓我們繼續(xù)往下看。
接下來我們定義對象,然后通過調(diào)試,看下局部變量窗口
從這里就可以明確看到,子類對象中有一個vptr指針,而且它是對象的第一個成員,它的類型是void**,指向的是一個順序表,下標為0的元素裝的是我們聲明的虛函數(shù)。
那么,知道了這些,咱們能利用對象找到虛函數(shù)表,然后自己手動調(diào)用虛函數(shù)嗎?
你們:肯定可以啊,廢話
我:。。。那就廢話不多說,歐力給!搞起
我:首先畫一張內(nèi)存模型圖,瞅瞅(畫工太丑,見諒)
1,首先,要拿到vptr指針,怎么拿呢?因為它在對象的第一個元素,所以我們先對對象取地址&ch,這樣就拿到了對象的地址。對象的元素的內(nèi)存是連續(xù)的,但是現(xiàn)在指針的步長是Child類的大小,我們需要把它當成一個整型數(shù)組(因為vptr是四個字節(jié)),所以需要強轉(zhuǎn)成int*,即(int*)&ch,這樣之后數(shù)組第一個元素就是vptr指針了,取值即可得到
*(int*)&ch
2,然后,前面通過調(diào)試我們知道了,vptr指針是void**類型的,所以我們也要講它轉(zhuǎn)為int*,然后取值.*(int*)(*(int*)&ch),這樣就拿到了虛函數(shù)表的第一個元素。
3,但是,現(xiàn)在拿到的元素是int*型,不是函數(shù)指針,無法調(diào)用,所以我們需要強轉(zhuǎn)為函數(shù)指針,才能進行調(diào)用。
你學廢了沒?嘿嘿
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的中有atoi函数吗_C++ 多态的实现及原理,深挖vptr指针,手动调用虚函数的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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