多态类对象的大小及虚函数表指针的模拟实现

一、主要目的

1、理解多态类对象存储空间的大小及结构；

2、虚函数表指针的类外显形;

3、多态类对象的大小及虚函数表指针的模拟实现

二、运行原理

1. 创建了两个类，Base和Sub。Base中有一个数据成员a和三个虚函数f1, f2, f3。Sub类继承自Base，并且有一个数据成员b和重写的三个虚函数f1, f2, f3。

2. 在main函数中，创建了一个Sub对象obj，并将其地址转换为int指针p。然后输出p指向的前三个int的值。这三个值分别代表了Sub对象的虚函数表指针和Sub对象的数据成员。

3. 创建了一个Base对象obj1和一个Sub对象obj2。将这两个对象的地址分别传递给函数f，函数f将调用对象的三个虚函数。

三、代码实现

//多态类对象的大小及虚函数表指针的模拟实现

#include<iostream>

using namespace std;

class Base

{

????? public:

???????????? Base(int aa=1):a(aa){}

???????????? virtual void f1(){cout<<"f1 of Base called\n";}

???????????? virtual void f2(){cout<<"f2 of Base called\n";}

???????????? virtual void f3(){cout<<"f3 of Base called\n";}

????? protected:

???????????? int a;

};

class Sub:public Base

{

????? public:

???????????? Sub(int aa=1,int bb=2):Base(aa),b(bb){}

???????????? void f1(){cout<<"f1() of Sub called\n";}

???????????? void f2(){cout<<"f2() of Sub called\n";}

???????????? void f3(){cout<<"f3() of Sub called\n";}

????? protected:

???????????? int b;

};

void f(Base *p)

{

????? p->f1();

????? p->f2();

????? p->f3();

}

int main()

{

????? Sub obj;

????? int *p=(int*)&obj;

????? cout<<p[0]<<endl;

????? cout<<p[1]<<endl;

????? cout<<p[2]<<endl;

????? Base obj1;

????? Sub obj2;

????? f(&obj1);

????? f(&obj2);

????? return 0;

四、结果展现

五、小结

1. C++中的多态是通过虚函数和虚函数表来实现的。虚函数表是一个存储类中所有虚函数地址的数组，每个含有虚函数的类对象都会有一个指向虚函数表的指针。

2. 在函数f中，通过Base指针p调用了虚函数，实际调用的函数取决于p指向的对象的类型。这就是多态的体现。