C++——多态实现原理分析

前言

虚函数执行速度要稍慢一些。为了实现多态性，每一个派生类中均要保存相应虚函数的入口地址表，函数的调用机制也是间接实现。所以多态性总是要付出一定代价，但通用性是一个更高的目标。

实验环境

Windows10 企业版

Visual Studio2017 15.8.1

引入虚函数后内存大小变化

没有虚函数时类占用内存大小

#include<iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

    Base()

    {

        cout << "Create Base" << endl;

    }

     ~Base()

    {

        cout << "Free Base" << endl;

    }

public:

    void Show()

    {

        cout << "This is Base Show()" << endl;

    }

private:

    int x;

};

void main()

{

    cout << sizeof(Base) << endl;

    Base b;

}

占用内存为4字节。在x86 模式下，整形变量大小为4字节

有虚函数时类占用内存大小

#include<iostream>

using namespace std;

class Base

{

public:

    Base()

    {

        cout << "Create Base" << endl;

    }

     ~Base()

    {

        cout << "Free Base" << endl;

    }

public:

    virtual void Show()

    {

        cout << "This is Base Show()" << endl;

    }

private:

    int x;

};

void main()

{

    cout << sizeof(Base) << endl;

    Base b;

}

占用内存为8字节。在x86 模式下，整形变量大小为4字节。剩下4字节是虚函数表指针，指针变量在x86下占内存大小4字节。

代码中只定义了一个虚函数，定义多个虚函数，类的大小还是8。虚函数表的指针指向的是虚函数表的入口地址

虚函数表

 #include<iostream>

 using namespace std;

 class Base

 {

 public:

     Base()

     {

         cout << "Create Base" << endl;

     }

      ~Base()

     {

         cout << "Free Base" << endl;

     }

 public:

     virtual void Show()

     {

         cout << "This is Base Show()" << endl;

     }

     virtual void Print()

     {

         cout << "This is Base Print()" << endl;

     }

     void Fun()

     {

         cout << "This is Base Fun()" << endl;

     }

 private:

     int x;

 };

 class D :public  Base

 {

 public:

     D()

     {}

     ~D()

     {}

 public:

     void Show()

     {

         cout << "This is D Show()" << endl;

     }

     void Fun()

     {

         cout << "This is D Fun()" << endl;

     }

     virtual void List()

     {

         cout << "This is D List()" << endl;

     }

 private:

     int y;

 };

 void main()

 {

     D d;

 }

虚函数表前后变化

虚函数表在构造父类的时候会记录所有父类的虚函数

这里面少显示了子类的List虚方法，少显示是编译器的问题。但是你不能通过父类指针访问子类List()方法，因为List超出了父类范围。

子类构造完成后，子类重写了父类的虚函数，虚函数表中的虚函。数就变成了子类的。狸猫混太子，偷梁换柱的意思

巴特西

C++——多态实现原理分析

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