C++的多态如何在编译和运行期达成
发布时间：2021-11-24 15:07:19 所属栏目：教程 来源：互联网
导读：多态是什么？简单来说，就是某段程序调用了一个API接口，但是这个API有许多种实现，根据上下文的不同，调用这段API的程序，会调用该API的不同实现。今天我们只关注继承关系下的多态。 还是得通过一个例子来看看C++是怎样在编译期和运行期来实现多态的。很简
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多态是什么？简单来说，就是某段程序调用了一个API接口，但是这个API有许多种实现，根据上下文的不同，调用这段API的程序，会调用该API的不同实现。今天我们只关注继承关系下的多态。 还是得通过一个例子来看看C++是怎样在编译期和运行期来实现多态的。很简单，定义了一个Father类，它有一个testVFunc虚函数哟。再定义了一个继承Father的Child类，它重新实现了testVFunc函数，当然，它也学习Father定义了普通的成员函数testFunc。大家猜猜程序的输出是什么？ [cpp] #include <iostream> using namespace std; class Father { public: int m_fMember; void testFunc(){ cout<<"Father testFunc "<<m_fMember<<endl; } virtual void testVFunc(){ cout<<"Father testVFunc "<<m_fMember<<endl; } Father(){m_fMember=1;} }; class Child : public Father{ public: int m_cMember; Child(){m_cMember=2;} virtual void testVFunc(){cout<<"Child testVFunc "<<m_cMember<<":"<<m_fMember<<endl;} void testFunc(){cout<<"Child testFunc "<<m_cMember<<":"<<m_fMember<<endl;} void testNFunc(){cout<<"Child testNFunc "<<m_cMember<<":"<<m_fMember<<endl;} }; int main() { Father* pRealFather = new Father(); Child* pFalseChild = (Child*)pRealFather; Father* pFalseFather = new Child(); pFalseFather->testFunc(); pFalseFather->testVFunc(); pFalseChild->testFunc(); pFalseChild->testVFunc(); pFalseChild->testNFunc(); return 0; } 同样调用了testFunc和testVfunc，输出截然不同，这就是多态了。它的g++编译器输出结果是： [cpp] Father testFunc 1 Child testVFunc 2:1 Child testFunc 0:1 Father testVFunc 1 Child testNFunc 0:1 看看main函数里调用的五个test*Func方法吧，这里有静态的多态，也有动态的多态。编译是静态的，运行是动态的。以下解释C++编译器是怎么形成上述结果的。 首先让我们用gcc -S来生成汇编代码，看看main函数里是怎么调用这五个test*Func方法的。 [cpp] movl $16, %edi call _Znwm movq %rax, %rbx movq %rbx, %rdi call _ZN6FatherC1Ev movq %rbx, -32(%rbp) movq -32(%rbp), %rax movq %rax, -24(%rbp) movl $16, %edi call _Znwm movq %rax, %rbx movq %rbx, %rdi call _ZN5ChildC1Ev movq %rbx, -16(%rbp) movq -16(%rbp), %rdi <span style="color:#ff0000;"> call _ZN6Father8testFuncEv 本行对应pFalseFather->testFunc();</span> movq -16(%rbp), %rax movq (%rax), %rax movq (%rax), %rax movq -16(%rbp), %rdi <span style="color:#ff0000;"> call *%rax 本行对应pFalseFather->testVFunc();</span> movq -24(%rbp), %rdi <span style="color:#ff0000;"> call _ZN5Child8testFuncEv 本行对应pFalseChild->testFunc();</span> movq -24(%rbp), %rax movq (%rax), %rax movq (%rax), %rax movq -24(%rbp), %rdi <span style="color:#ff0000;"> call *%rax 本行对应pFalseChild->testVFunc(); </span> movq -24(%rbp), %rdi <span style="color:#ff0000;"> call _ZN5Child9testNFuncEv 本行对应pFalseChild->testNFunc(); </span> movl $0, %eax addq $40, %rsp popq %rbx leave 红色的代码，就是在依次调用上面5个test*Func。可以看到，第1、3次testFunc调用，其结果已经在编译出来的汇编语言中定死了，C++代码都是调用某个对象指针指向的testFunc()函数，输出结果却不同，第1次是：Father testFunc 1，第3次是：Child testFunc 0:1，原因何在？在编译出的汇编语言很明显，第一次调用的是_ZN6Father8testFuncEv代码段，第三次调用的是_ZN5Child8testFuncEv代码段，两个不同的代码段！编译完就已经决定出同一个API用哪种实现，这就是编译期的多态。  （编辑：开发网_郴州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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