魔幻！C++多态如何让8变成7？探寻多态的进阶奥秘！

后端

2023-12-21 12:36:06

在C++中，多态是一个重要的概念，它允许我们通过一个基类指针或引用访问派生类对象。多态的好处在于，我们可以轻松地编写代码，而无需关心对象的确切类型。

然而，多态也有一些限制。例如，虚函数的调用可能会比直接调用非虚函数慢一些。这是因为，在调用虚函数时，编译器需要查找虚函数表，而这会消耗一些时间。

在某些情况下，多态可能会导致一些意外的结果。例如，如果我们通过一个基类指针来访问派生类对象，那么派生类中的一些成员函数可能会被隐藏。这是因为，基类指针只能访问基类中的成员函数。

为了避免这些意外的结果，我们需要仔细地设计我们的代码。例如，我们可以使用虚函数表来确保我们总是调用正确版本的函数。

虚函数表是一个保存着虚函数地址的表。当我们通过一个基类指针来访问派生类对象时，编译器会使用虚函数表来找到正确版本的函数。

虚函数表的实现方式可能有所不同。在某些编译器中，虚函数表是一个单独的表。在其他编译器中，虚函数表可能存储在对象的内存布局中。

虚函数表的具体实现方式对程序员来说并不重要。重要的是，我们要了解虚函数表的概念，以便我们能够正确地使用多态。

现在，我们来看一个例子。假设我们有一个基类Shape，它有两个虚函数：draw()和area()。派生类Circle继承自Shape，并覆盖了draw()和area()函数。

class Shape {
public:
  virtual void draw() = 0;
  virtual double area() = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
  virtual void draw() override {
    cout << "Drawing a circle" << endl;
  }

  virtual double area() override {
    return PI * radius * radius;
  }

private:
  double radius;
};

int main() {
  Shape* shape = new Circle();

  shape->draw();  // Output: Drawing a circle
  cout << shape->area() << endl;  // Output: 314.159
}