C++ 类的多态三（多态的原理--虚函数指针--子类虚函数指针初始化）

//多态的原理--虚函数指针--子类虚函数指针初始化
#include<iostream>
using namespace std;

/*
多态的实现原理（有自己猜想部分）

基础知识：
类中的成员函数本质上是C语言中的全局函数，只是在全局函数的参数列表中多加了一个结构体指针参数

详解：
对于类中没有用virtual关键字修饰的成员函数，c++编译器在静态编译的时候，c++就会确定对象调用的全局函数
当类中声明虚函数时，c++编译器会在静态编译的时候为这个类生成一个虚函数表，
虚函数表是一个存储类成员函数指针的数据结构，
一个虚函数表只属于一个类
虚函数表是由编译器自动生成与维护的
virtual成员函数的地址会被c++编译器放入虚函数表中

在定义一个对象的时候即运行时或者说动态编译的时候（未调用构造函数之前）---Point p1; ，
那么c++编译器会为这个对象 隐式的  分配4个字节大小的内存，  这个内存里是一个 指针变量
此时这个指针变量还是为NULL，当执行函数的构造函数的时候  c++编译器会默认的为这个指针变量赋值
这个指针变量会指向该类的虚函数表

对于子类而言，子类的初始化比较特殊，必须先调用父类的构造函数，这时候这个隐藏的指针变量会被初始化为父类中虚函数表的地址
随后子类对象又会再次调用自身的构造函数  这个隐藏的指针变量又会再一次被赋值为  子类 对应的类的虚函数表的地址

说明1：
通过虚函数表指针VPTR调用重写函数是在程序运行时进行的，因此需要通过寻址操作才能确定真正应该调用的函数。
而普通成员函数是在编译时就确定了调用的函数。在效率上，虚函数的效率要低很多。
说明2：
出于效率考虑，没有必要将所有成员函数都声明为虚函数

*/

class Point{
public:
Point(){
PrintA();
}
virtual void PrintA(){
cout << "1 我是第一个父类虚函数 我必将产生占据4个字节大小的函数指针a  " << endl;
}
virtual void PrintB(){
cout << "2 我是第二个父类虚函数 我必将产生占据4个字节大小的函数指针b  " << endl;
}
virtual void PrintC(){
cout << "3 我是第三个父类虚函数 我必将产生占据4个字节大小的函数指针c  " << endl;
}
private:
int b;
};

class PointA :public Point{
public:
void PrintA(){
cout << "我是子类PointA 我重写了父类的虚函数 " << endl;
}
};

class PointB :public PointA{
void PrintA(){
cout << "我是孙子类 PointB 我重写了字类的重写函数  用来验证子类中的重写函数是不是一个虚函数 " << endl;
}
};

void ProtectA(PointA &pin){
pin.PrintA();
}

void ProtectB(){
Point p1;
cout << "Point类型的大小" << sizeof(p1) << endl;  //打印 8
//说明：c++编译器的确为虚函数分配了4个字节大小的内存  并且无论有多少个虚函数，只会分配4个字节大小的内存空间
//侧面证明了 虚函数指针指向的是一个虚函数表    而不是一个虚函数指针指向一个虚函数

PointA pa;
cout << "PointA类型的大小" << sizeof(pa) << endl;  //打印 8
//根据结果说明：子类重写父类的虚函数，虽然没有加virtual关键字，但是本质上还是一个虚函数
//不然 为什么c++编译器为什么会为子类对象多分配4个字节大小的内存空间呢？
//做一下验证  写一个子类PointB  继承  PointA看是否能实现多态

PointB pb;
ProtectA(pb);// 打印出PointB 孙子类中的重写函数
//证明： 子类重写父类的虚函数，虽然没有加virtual关键字，但是本质上还是一个虚函数

}

void ProtectC(){
//验证子类的分步初始化对虚函数指针的影响----我在父类的构造函数中调用一个虚函数，并且在子类中重写该虚函数
PointA pa;//调用了父类的PrintA()函数
//验证我文章开头结论
pa.PrintB();

}

void main(){
ProtectC();
system("pause");
}