關(guān)于繼承多態(tài)及動(dòng)態(tài)綁定

1、最近在看 c+primer ，學(xué)習(xí)到繼承的時(shí)候碰到了一些問題，現(xiàn)整理如下：繼承：派生類繼承了其基類的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，并且可以直接使用他們，就好像他們是派生類的成員一樣。繼承機(jī)制具有兩種特殊的性質(zhì)：多態(tài)和動(dòng)態(tài)綁定q：什么是多態(tài)a：當(dāng)我們在c+中說到多態(tài)時(shí)，主要是指基類的指針/引用可以指向其任意派生類的能力。eg class a ; class aa:public a ; class aaa:public a ; void eval（const a* a ） a-test(); /test 是個(gè)虛函數(shù)并且在各個(gè)派生類中都是實(shí)現(xiàn)了的 若： aa aa；aaa *aaa = new aaa；eva

2、l（&aa） ；eval（aaa） ； 則：在上例中調(diào)用eval 的時(shí)候，傳的是派生類的地址，在編譯時(shí)編譯器會(huì)將其轉(zhuǎn)為基類的。那在調(diào)用test的時(shí)候調(diào)用的是誰的test（）實(shí)例呢？答：調(diào)用的是派生類的。上例，在eval 函數(shù)中，根據(jù)a 指向的實(shí)際類對象來調(diào)用test 的虛擬成員函數(shù)。在程序執(zhí)行的每個(gè)調(diào)用點(diǎn)上，a 所指向的真正類型才確定下來，并調(diào)用適當(dāng)?shù)膖est（）實(shí)例。這依賴于動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制。q：什么是動(dòng)態(tài)綁定？a：想要了解動(dòng)態(tài)綁定首先要了解虛函數(shù)表。虛函數(shù)（virtual function ） 是通過一張?zhí)摵瘮?shù)表 （virtual table ） 來實(shí)現(xiàn)的。 簡稱為 v-table。在

3、這個(gè)表中，主是要一個(gè)類的虛函數(shù)的地址表，這張表解決了繼承、覆蓋的問題，保證其容真實(shí)反應(yīng)實(shí)際的函數(shù)。 這樣，在有虛函數(shù)的類的實(shí)例中這個(gè)表被分配在了這個(gè)實(shí)例的內(nèi)存中，所以， 當(dāng)我們用父類的指針來操作一個(gè)子類的時(shí)候，這張?zhí)摵瘮?shù)表就顯得由為重要了，它就像一個(gè)地圖一樣，指明了實(shí)際所應(yīng)該調(diào)用的函數(shù)。在 c+的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格說明書中說到，編譯器必需要保證虛函數(shù)表的指針存在于對象實(shí)例中最前面的位置（這是為了保證正確取到虛函數(shù)的偏移量）。假設(shè)我們有這樣的一個(gè)類：class base public :virtual void f() cout base:f endl; virtual void g() cout bas

4、e:g endl; virtual void h() cout base:h endl; ;若有：base b; 則 b 的內(nèi)存如下：如圖所示， 對象的內(nèi)存的第一個(gè)位置存放的是虛函數(shù)表的地址，對象的虛函數(shù)按照聲明的順序依次排列在虛函數(shù)表中。虛函數(shù)表的最后一位是一個(gè)結(jié)束符（結(jié)束符根據(jù)不同的編譯器而不同） ，標(biāo)示著虛函數(shù)表的結(jié)束。單繼承（無虛函數(shù)覆蓋）下的虛函數(shù)表：如果現(xiàn)在有這樣一個(gè)類：classderive： public base public :virtual void f1() cout base:f1 endl; virtual void g1() cout base:g1 endl;

5、virtual void h1() cout base:h1 endl; ；類圖如下：在這個(gè)繼承關(guān)系中，子類沒有重載任何父類的函數(shù)。那么，在派生類的實(shí)例中，其虛函數(shù)表如下所示：若有：derive d ；則 d 的虛擬表如下：由圖我們可以看到：1）虛函數(shù)按照其聲明順序放于表中。2）父類的虛函數(shù)在子類的虛函數(shù)前面。單繼承（有虛函數(shù)覆蓋）下的虛函數(shù)表：如果現(xiàn)在有這樣一個(gè)類：classderive： public base public :virtual void f() cout base:f endl; virtual void g1() cout base:g1 endl; virtual vo

6、id h1() cout base:h1 f（） ；則 b-f()執(zhí)行的就是derive ： ：f q：如上例所示b-f()執(zhí)行的就是derive ： ：f ，那子類其他的元素和方法呢？通過b 可以訪問的到嗎？a：是不可以的。base *b = new derive；這一句的步驟分解如下：1） 定義一個(gè)指向base 的指針 b ，賦初值為null 2） new 出來一塊空間3） 新生成一個(gè)derive 的臨時(shí)對象（動(dòng)態(tài)綁定過程），使用缺省構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造4） 將這個(gè)臨時(shí)對象的地址賦給b（賦值時(shí)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換）5） 析構(gòu)并刪除這個(gè)臨時(shí)對象理解方法一 ：因?yàn)橛虻年P(guān)系所以訪問不到由于 b 是聲明為base

7、 類型，所以 b 的操作限于base 的域內(nèi)，因此那些在派生類derive中的元素和方法是肯定訪問不到的。動(dòng)態(tài)綁定是把derive ： ：f 的地址覆蓋了base ： ：f 。理解方法二 ：看上例中的對象內(nèi)存圖中的“其他成員”其實(shí)只有數(shù)據(jù)成員，因?yàn)閷ο髢?nèi)存中不存放成員函數(shù)的地址。函數(shù)的地址是在代碼區(qū)域，對象的內(nèi)存中只存放數(shù)據(jù)成員，當(dāng)我們要調(diào)用成員函數(shù)時(shí)， 就通過一個(gè)寄存器將函數(shù)操作的對象的首地址（也就是this 指針） 傳遞過去就可以了，傳遞不同的對象指針，就操作不同的數(shù)據(jù)。（這個(gè)成員函數(shù)到底是怎么調(diào)用的呢？）因此，通過b 訪問成員函數(shù)肯定是訪問的自己的，那數(shù)據(jù)成員呢？當(dāng)派生類中有對基類的同名

8、數(shù)據(jù)成員時(shí)，通過b 訪問的是誰呢 ?實(shí)踐證明還是base的。 （看內(nèi)存上他們并沒有什么覆蓋 為什么呢？ ）q：派生類中與基類同名的函數(shù)是重載關(guān)系嗎？a：不是的。重載要求函數(shù)在同一域內(nèi)，基類成員雖然可以直接被派生類訪問，但是它的域是在基類，因此，派生類中與基類同名的函數(shù)與基類中的該函數(shù)不是重載關(guān)系。若想讓他們變?yōu)橹剌d關(guān)系怎么做呢？用 using 關(guān)鍵字就ok 啦 eg：class a void he（） ; ; class aa： public a void he（int tt=0 ）; using a:he; ; q：派生類的構(gòu)造/析構(gòu)是怎樣的？a：構(gòu)造順序：1） 基類的構(gòu)造函數(shù)（按照派生表順序）2） 成員類對象的構(gòu)造函數(shù)（按照成員的聲明順序）3） 派生類自己的構(gòu)造函數(shù)eg：class a a（） ；a （） ；class aa：public a aa(); aa （） ；string strtemp；int ntemp； 若： aa aa；則執(zhí)行順序?yàn)椋?） a（） ；2） string 的構(gòu)造； int 的構(gòu)造3） aa （） ；析構(gòu)順序：與構(gòu)造順序剛好相反。1）aa （）2）int 的析構(gòu)， string 的析構(gòu)3）aa （） ；q：什么是靜態(tài)類型？什么