关于C++多态与虚函数的理解

最近一段时间在投简历找实习，遇到很多关于C++的问题，其中多态与虚函数的尤其多。写这篇博客的目的一是整理平时所学所想，二是希望能抛砖引玉，带给同在学习多态与虚函数的编程爱好者们一点启发，有理解错误的地方，欢迎批评指正。

首先，是一些概念性的知识，多态，虚函数，虚函数表。C++的重要特点是多态，多态的实现方式之一是虚函数，。

什么是多态？术语描述就是不同的对象面对同一个消息表现出不同的状态或行为。这个比较抽象，举个例子，三个员工接到去北京出差的通知，一个员工选择乘飞机，一个选择坐火车，还有一个坐汽车，不同的方式，最后都到达目的地，这就是多态，三个员工可以看成对象，通知对应消息。

多态分为两类：静态多态和动态多态。前者是程序编译时的多态，后者是运行时的多态。静态多态主要是函数重载和运算符重载，动态多态主要是继承和虚函数。

再说虚函数，虚函数实现多态的关键是一个指针数组，该数组存储虚函数的入口地址。以一段代码为例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
virtual void test()
{
cout<<"Base"<<endl;
//printf("Base\n");
}
protected:
private:
};

class A:public Base
{
public:
void test()
{
cout<<"Base--A"<<endl;
//__super::test();
}
protected:
private:
};

class B:public Base
{
public:
void test()
{
cout<<"Base--B\n"<<endl;
}
protected:
private:
};
void funcall(Base* base)
{
base->test();
}
int main()
{
Base* base = new Base();
funcall(base); //Base

base = new A();
funcall(base); //A

base = new B();
funcall(base); //B
return 0;
}
运行结果如下



可以看到，不同的对象class Base，class A，class B，对同一消息test()做出了不同的响应，这就是虚函数实现的多态。

如果去掉基类中的虚函数声明，则运行结果如下：



运行结果有差异的原因是此时没有虚函数和虚函数指针，最后全部指向基类的test()。