c++中的虚函数

　　在度娘那里找到的一个牛人的回答，就复制了过来http://zhidao.baidu.com/link?url=AhjH4Os7ixE7gzWxChCLyd13yQGdb47dAbSm_p1BsyKmh4__QlCTWoRnKwIG5x9kSDg4tYmAsp1sYKnrF47Odq

 C++中的虚函数
    虽然很难找到一本不讨论多态性的C++书籍或杂志，可是，大多数这类讨论使多态性和C++虚函数的使用看起来很难。我打算在这篇文章中经过从几个方面和结合一些例子使读者理解在C++中的虚函数实现技术。说明一点，写这篇文章只是想和你们交流学习经验由于本人学识浅薄，不免有一些错误和不足，但愿你们批评和指正，在此深表感谢！

 1、 基本概念
    首先，C++经过虚函数实现多态."不管发送消息的对象属于什么类，它们均发送具备同一形式的消息，对消息的处理方式可能随接手消息的对象而变"的处理方式被称为多态性。"在某个基类上创建起来的类的层次构造中，能够对任何一个派生类的对象中的同名过程进行调用，而被调用的过程提供的处理能够随其所属的类而变。"虚函数首先是一种成员函数，它能够在该类的派生类中被从新定义并被赋予另一种处理功能。

 2、 虚函数的定义与派生类中的重定义 

class 类名{
public:
       virtual 成员函数说明；
}

class 类名：基类名{
   public:
          virtual 成员函数说明；
}
      
3、 虚函数在内存中的结构

1．咱们先看一个例子：#include "iostream.h"
#include "string.h"

class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}      
结果以下：Size of A = 4

2．若是再添加一个虚函数：virtual void fun1() { cout << "A::fun" << endl;}
获得相同的结果。若是去掉函数前面的virtual修饰符 class A {
public:
 void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}      
结果以下：Size of A = 1
 
3．在看下面的结果： class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
int a;
int b;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}      
结果以下：Size of A = 12 

其实虚函数在内存中结构是这样的:

图一

    在window2000下指针在内存中占4个字节，虚函数在一个虚函数表(VTABLE)中保存函数地址。在看下面例子。 class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
virtual void fun1() { cout << "A::fun1" << endl; }
int a;
int b;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}
      
结果以下：结果以下： 
Size of A = 4

    虚函数的内存结构以下，你也能够经过函数指针，先找到虚函数表(VTABLE),而后访问每一个函数地址来验证这种结构，在国外网站做者是：Zeeshan Amjad写的"ATL on the Hood中有详细介绍"

图二

4．咱们再来看看继承中虚函数的内存结构，先看下面的例子 class A {
public:
 virtual void f() { }
};
class B {
public:
 virtual void f() { }
};
class C {
public:
 virtual void f() { }
};
class Drive : public A, public B, public C {
};
int main() {
 Drive d;
 cout << "Size is = " << sizeof(d) << endl;
 return 0;
}      
结果以下：Size is = 12 ，相信你们一看下面的结构图就会很清楚， 

图三 

5.咱们再来看看用虚函数实现多态性，先看个例子：class A {
public:
 virtual void f() { cout << "A::f" << endl; }
};
class B :public A{
public:
 virtual void f() { cout << "B::f" << endl;}
};
class C :public A {
public:
 virtual void f() { cout << "C::f" << endl;}
};
class Drive : public C {
public:
 virtual void f() { cout << "D::f" << endl;}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
 A a;
 B b;
 C c;
 Drive d;
 a.f();
 b.f();
 c.f();
 d.f();
 return 0;
}
结果：A::f
B::f
C::f
D::f
      
不用解释，相信你们一看就明白什么道理！注意：多态不是函数重载 

6．用虚函数实现动态链接在编译期间，C++编译器根据程序传递给函数的参数或者函数返回类型来决定程序使用那个函数，而后编译器用正确的的函数替换每次启动。这种基于编译器的替换被称为静态链接，他们在程序运行以前执行。另外一方面，当程序执行多态性时，替换是在程序执行期进行的，这种运行期间替换被称为动态链接。以下例子： class A{public: virtual void f(){cout << "A::f" << endl;};};class B:public A{public: virtual void f(){cout << "B::f" << endl;};};class C:public A{public: virtual void f(){cout << "C::f" << endl;};};void test(A *a){ a->f();};int main(int argc, char* argv[]){      B *b=new B; C *c=new C; char choice; do{  cout<<"type  B for class B,C for class C:"<<endl;   cin>>choice;  if(choice==''b'')   test(b);  else if(choice==''c'')   test(c); }while(1); cout<<endl<<endl;    return 0;}    在上面的例子中，若是把类A,B,C中的virtual修饰符去掉，看看打印的结果，而后再看下面一个例子想一想二者的联系。若是把B和C中的virtual修饰符去掉，又会怎样，结果和没有去掉同样。 7．在基类中调用继承类的函数（若是此函数是虚函数才能如此）仍是先看例子： class A {public:    virtual void fun() {        cout << "A::fun" << endl;    }    void show() {        fun();    }};class B : public A {public:    virtual void fun() {        cout << "B::fun" << endl;    }};int main() {    A a;    a.show();     return 0;}      打印结果：A::fun     在6中的例子中，test(A *a)其实有一个继承类指针向基类指针隐式转化的过程。能够看出利用虚函数咱们能够在基类调用继承类函数。但若是不是虚函数，继承类指针转化为基类指针后只能够调用基类函数。反之，若是基类指针向继承类指针转化的状况怎样，这只能进行显示转化，转化后的继承类指针能够调用基类和继承类指针。以下例子： class A {public:    void fun() {        cout << "A::fun" << endl;    }    };class B : public A {public: void fun() { cout << "B::fun" << endl; } void fun0() {        cout << "B::fun0" << endl;    }};int main() {    A *a=new A; B *b=new B; A *pa; B *pb; pb=static_cast<B *>(a); //基类指针向继承类指针进行显示转化    pb->fun0(); pb->fun();     return 0;}