C++多继承多态的实例详解

2024-10-24 15:46:09

C++多继承多态的实现

如果一个类中存在虚函数，在声明类的对象时，编译器就会给该对象生成一个虚函数指针，该虚函数指针指向该类对应的虚函数表。

多态的实现是因为使用了一种动态绑定的机制，在编译期间不确定调用函数的地址，在调用虚函数的时候，去查询虚函数指针所指向的虚函数表。

派生类生成的对象中的虚函数指针指向的是派生类的虚函数表，因此无论是基类还是派生来调用，都是查询的是派生类的表，调用的是派生类的函数。

如果发生了多继承，多个基类中都有虚函数，那么该是怎样的呢？虚函数指针如何排列，多个基类的指针为什么能够同时指向派生类对象，同时发生多态？

请看下面这段程序

#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;

class Base1{

  public:
  void fun()
  {
    printf("this is Base1 fun\n");
  }
  virtual void fun1()
  {
    printf("this is Base1 fun1\n");
  }
};

class Base2{
  public:
  void fun()
  {
    printf("this is Base2 fun\n");
  }
  virtual void fun2()
  {
    printf("this is Base2 fun1\n");
  }
};

class Derived : public Base1,public Base2{
  public:
  void fun()
  {
    printf("this is Derived fun\n");
  }
  void fun1()
  {
    printf("this is Derived fun1\n");
  }
  void fun2()
  {
    printf("this is Derived fun2\n");
  }
};

int main()
{
  Derived *pd = new Derived();
  Base1 *p1 = (Base1 *)pd;
  Base2 *p2 = (Base2 *)pd;
  p1->fun();
  p2->fun();
  p1->fun1();
  p2->fun2();
  printf("Base1 p1:%x\n", p1);
  printf("Base2 p2:%x\n", p2);
  return 0;
}

运行结果如下

feng@mint ~/code/c++/cpp_muti_drived
$ ./muti_derived
this is Base1 fun
this is Base2 fun
this is Derived fun1
this is Derived fun2
Base1 p1:2097c20
Base2 p2:2097c28

Derived类分别继承了Base1和Base2，根据结果来看，均发生了多态。基类指针调用函数，调用的均是派生类的对象。

通过打印出了p1和p2的地址，发现他们相差了8个字节，就能明白了，在做类型转换的过程中，如果把地址传给第二个基类的指针的时候会自动把地址减去8，在64位系统下，刚好是一个指针的长度。因此p2指向的实际上是第二个虚函数指针的地址，这样，就能够实现多继承的多态了。

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