C++多态的底层原理解析
2023-07-02 05:05:53
深夜i
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C++
多态
底层原理
解析
对象设计
在面向对象的编程语言中，多态是一个非常重要的概念，实现多态的方式也有很多。在C++中，多态的实现是通过虚函数和动态绑定来实现的。
当我们声明一个class时，如果有一个或多个函数被声明为虚函数，我们就创建了一个虚函数表（virtual table，vtable），vtable存储着实现多态的关键信息。每个含有虚函数的对象都有一个指向该对象的vtable的指针，使得程序能够访问vtable中定义的虚函数。
在调用虚函数时，会使用动态绑定来决定调用哪个函数。动态绑定是将函数调用与函数定义关联起来的过程。当程序运行时，会使用指向对象的vtable的指针来找到正确的函数定义，并将实际调用映射到那个定义。这使得编译器和链接器无需知道程序将要使用哪个函数，而是在运行时才决定这一点。
另一个实现多态的方式是通过虚基类。虚基类是一个在继承表中具有特殊作用的类，该类的对象在派生类中只有一个实例，这使得派生类中的多个对象可以共享虚基类的数据和函数。
总之，多态是面向对象编程中非常重要的一个概念，通过虚函数和动态绑定的方式，我们可以实现比较灵活的程序设计和更好的代码复用。在C++中，多态的实现基于vtable和动态绑定，这些底层原理的深入理解有助于我们更好地掌握C++编程的精髓。
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