C++中的多态通过虚函数(virtual function)来实现: 多态：虚函数

• 汇编代码区别
• 虚表实现原理
• 虚表的作用
• 虚表的细节

• 示例代码

  struct Animal {
      /// 未实现多态
      void speak() {
          cout << "Animal::speak()" << endl;
      }
      /// 实现多态
      virtual void run() {
          cout << "Animal::run()" << endl;
      }
  };
  
  struct Cat : Animal {
  
      override void speak() {
          cout << "Cat::speak()" << endl;
      }
      override void run() {
          cout << "Cat::run()" << endl;
      }
  };
  
  void liu(Animal *p) {
      p->speak();
      p->run();
  }
  
  int main() {
  
      liu(new Cat());
  
      getchar();
      return 0;
  }

• 汇编层面区别

  /// 非虚函数
          p ->speak();
  call    Animal::speak (函数地址) /// 直接 call 机器码一般 E8 开头
  
  /// 虚函数
          p->run();
  call    eax                    /// 间接 call (调用寄存器中存放的函数地址)  机器码一般 FF 开头

虚函数的实现原理是虚表，这个虚表里面存储着最终需要调用的虚函数地址，这个虚表也叫虚函数表

使用 sizeof 查看实例对象内存大小会发现实现虚函数后，内存占用会变大 (多一个指针大小空间， 对象的最前面的空间就是存放虚表地址的)

• 虚表汇编分析

  

函数地址和对象绑定，解决了编译期无法明确类型的问题

• 不同类型有各自的虚表

• 所有的 Cat 对象(不管在全局区、栈、堆)共用同一份虚表

• 如果子类只重写了某一个虚函数，那么虚表中存放着重写后的虚函数地址，同时包括父类虚函数的地址

  • 虚表(x86环境的图)

    

  创建对象的时候，就已经将对象可能调用到的函数地址（这里仅针对虚函数）存入到虚表内了，没被重写的就直接调用父类的，遵从继承原则(一步到位，不会先找子类、再找父类 OC 的那一套规则)

• 一个虚函数都没有，就不会有虚表

• 父类有一个虚函数，派生类重写就是虚函数，重写时 virtual 可省略

• 当重写虚函数后需要调用父类的成员函数时直接:

  父类类名:: 函数名()