C++笔记——多态原理探究

C++中的多态表现在同一语句表现出不同的形态。

我们知道，C++编译器是通过virtual关键字实现的多态，即C++编译器会默认为我们添加一个VPTR指针在对象里面，并且维护一个VTABLE的结构，VPTR指针就指向这么一个结构，这个结构里面存放这所有virtual关键字的函数。当执行某个语句时就是通过对象的VPTR指针来找到对应的virtual方法，来实现多态的。

在这里，我想验证一下，所谓的VPTR指针是实实在在存在的。代码如下：

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
public:
Parent(int a = 0)
{
this->a = a;
cout<<"Parent()"<<endl;
}
void print()
{
cout<<"Parent a="<<a<<endl;
}
private:
int a;
};

class Child
{
public:
Child(int b = 0)
{
this->b = b;
cout<<"Child()"<<endl;
}
virtual void print()
{
cout<<"Child b = "<<b<<endl;
}
private:
int b;
};

int main(void)
{
cout<<"*p ="<<sizeof(char *)<<endl;
cout<<"Parent size="<<sizeof(Parent)<<endl;
cout<<"Child size="<<sizeof(Child)<<endl;
return 0;
}

编译运行，结果如下：



分析结果我们发现，相同的类成员，加了virtual关键字的比没加关键字的多了12个字节的数据，因为我的机器是64位，默认8字节对齐的，所以其实Child类比Parent类多8个字节的数据，如第一条打印，指针大小正是8个字节。所以，我们可以得出结论。C++编译器为我们默认加了VPTR指针，来实现多态。

正如之前博文所说，不加virtual关键字，是静态联编，即C++编译器在编译阶段就绑定了调用原则。而加了virtual关键字是动态联编，即在运行期间根据对象类型，找到对象的VPTR指针，再找到VTABLE结构，去找到所要调用的方法，这样就实现了C++中强大的多态机制。