C++ - 多态实现原理

多态的实现举例

• 看一下例子程序

class Base{
    public:
      int i;
      virtual void Print(){out<<"Base:Print";}
};
class Derived:public Base{
      public:
      int n;
      virtual void Print(){out<<"Derived:Print"<<endl;}
}
int main(){
      Derived d;
      cout<<sieof(Base)<<","<<sizeof(Derived);
      return 0 ;
}

输出结果：8,12
比正常输出多出了4个字节。

多态实现原理

• 每一个有虚函数的类（或有虚函数的类的派生类）都有一个虚函数表，该类的任何对象中都放着虚函数表的指针。虚函数表中列出了该类的虚函数地址。多出来的4歌字节就是用来放虚函数表的地址的。
  
  pBase.png
  
  
  pDerived.png

多态的关键 -- 虚函数表

• 多态的函数调用语句被编译成一系列根据基类指针所指向的（或基类引用所引用的）对象中存放的虚函数表的地址，在虚函数表中查找虚函数地址，并调用虚函数的指令。

多态存在的问题

• 会在编译期间造成额外的时间和空间上的开销
  • 空间，每一个有虚函数类的对象都会多4个字节存放虚函数表
  • 时间，对多态的函数执行的指令，会执行查虚函数表的一系列指令，导致有额外的时间上的开销。