C++ 面向对象编程：多态、虚函数原理

多态的通用描述便是，使用父类指针调用函数，可以根据对象类型来调用对应类型函数，我们分几个步骤来理解，先看下类的占用空间，然后拓展到虚函数对应数组，最后理解多态的原理。

我们先来看下在多态中没有任何成员变量的类大小为多大，其实如果没有任何成员变量的话，他大小按理说来应该是零，但是为了限制无限创建类，还是需要用一个占位符，见以下代码：

#include<iostream>
using namespace std;

class ami {
public:
	void eat() {
		cout << "动物吃。。" << endl;
	}
};

class cat1 : public ami{
public:
	void eat() {
		cout << "咪咪吃。。" << endl;
	}
};

void eat(ami& m) {
	m.eat(); //3
}

void Test() {
	cat1 d; 
	eat(d); // 2
	cout << "ami size is " << sizeof(ami) << endl;
}

int main() {
	Test();// 1
	return 0;
}

运行结果见下：

从监视也可以看出，确实没有保存内容，只是提供一个占位

如果是加上虚函数，我们再来看下类的大小

#include<iostream>
using namespace std;

class ami {
public:
	virtual void eat() {
		cout << "动物吃。。" << endl;
	}
};

class cat1 : public ami{
public:
	void eat() {
		cout << "咪咪吃。。" << endl;
	}
};

void eat(ami& m) {
	m.eat(); //3
}

void Test() {
	cat1 d; 
	eat(d); // 2
	cout << "ami size is " << sizeof(ami) << endl;
}

int main() {
	Test();// 1
	return 0;
}

看下运行结果

我们再来看下监视的内容，这里的八个字节其实是虚函数指针，这个指向一个数组首地址，由虚函数组成的数组：

我们再看另一种情况

#include<iostream>
using namespace std;

class ami {
public:
	virtual void eat() {
		cout << "动物吃。。" << endl;
	}
	virtual void run() {
		cout << "动物跑。。" << endl;
	}
};

class cat1 : public ami{
public:
	void eat() {
		cout << "咪咪吃。。" << endl;
	}
};

void eat(ami& m) {
	ami f;
	m.eat(); //3
}

void Test() {
	cat1 d; 
	eat(d); // 2
	cout << "ami size is " << sizeof(ami) << endl;
}

int main() {
	Test();// 1
	return 0;
}

我们来看下监视的内容：

如果是继承的时候，子类覆盖掉父类对应的虚函数即可，换句话说，子类在继承父类函数时，直接到虚函数列表中去找，直接找已经覆盖掉的父类函数。这个也是为啥说会产生一个虚函数列表，这个是为了方便多态。这个便是多态的原理，直接从数组中找对应函数（并且是已经覆盖了的父类函数）。