C++ 函数类型 - c++编程基础

s B的print()这个接口，可以看出这两个class因个体的差异而采用了不同的策略，输出的结果也是我们预料中的，分别是This is A和This is B。但这是否真正做到了多态性呢？No，多态还有个关键之处就是一切用指向基类的指针或引用来操作对象。那现在就把main()处的代码改一改。
　　int main(){ //main2
　　A a;
　　B b;
　　A* p1=&a;
　　A* p2=&b;
　　p1->print();
　　p2->print();
　　}
　　运行一下看看结果，哟呵，蓦然回首，结果却是两个This is A。问题来了，p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print()函数，这不是我们所期望的结果，那么解决这个问题就需要用到虚函数
　　class A{
　　public:
　　virtual void print(){ cout<<”This is A”< 　　};
　　class B:public A{
　　public:
　　void print(){ cout<<”This is B”< 　　};
　　毫无疑问，class A的成员函数print()已经成了虚函数，那么class B的print()成了虚函数了吗？回答是Yes，我们只需在把基类的成员函数设为virtual，其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数。所以，class B的print()也成了虚函数。那么对于在派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰，那就是你自己的问题了。
　　现在重新运行main2的代码，这样输出的结果就是This is A和This is B了。
　　现在来消化一下，我作个简单的总结，指向基类的指针在操作它的多态类对象时，会根据不同的类对象，调用其相应的函数，这个函数就是虚函数。
二，虚函数是如何做到的
　　（如果你没有看过《Inside The C++ Object Model》这本书，但又急切想知道，那你就应该从这里开始）
　　虚函数是如何做到因对象的不同而调用其相应的函数的呢？现在我们就来剖析虚函数。我们先定义两个类
　　class A{ //虚函数示例代码
　　public:
　　virtual void fun(){cout<<1< 　　virtual void fun2(){cout<<2< 　　};
　　class B:public A{
　　public:
　　void fun(){cout<<3< 　　void fun2(){cout<<4< 　　};
　　由于这两个类中有虚函数存在，所以编译器就会为他们两个分别插入一段你不知道的数据，并为他们分别创建一个表。那段数据叫做vptr指针，指向那个表。那个表叫做vtbl，每个类都有自己的vtbl，vtbl的作用就是保存自己类中虚函数的地址，我们可以把vtbl形象地看成一个数组，这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址，请看图
　　

通过左图，可以看到这两个vtbl分别为class A和class B服务。现在有了这个模型之后，我们来分析下面的代码
　　A *p=new A;
　　p->fun();
　　毫无疑问，调用了A::fun()，但是A::fun()是如何被调用的呢？它像普通函数那样直接跳转到函数的代码处吗？No，其实是这样的，首先是取出vptr的值，这个值就是vtbl的地址，再根据这个值来到vtbl这里，由于调用的函数A::fun()是第一个虚函数，所以取出vtbl第一个slot里的值，这个值就是A::fun()的地址了，最后调用这个函数。现在我们可以看出来了，只要vptr不同，指向的vtbl就不同，而不同的vtbl里装着对应类的虚函数地址，所以这样虚函数就可以完成它的任务。

　　而对于class A和class B来说，他们的vptr指针存放在何处呢？其实这个指针就放在他们各自的实例对象里。由于class A和class B都没有数据成员，所以他们的实例对象里就只有一个vptr指针。通过上面的分析，现在我们来实作一段代码，来描述这个带有虚函数的类的简单模型。
　　#include
　　using namespace std;
　　//将上面“虚函数示例代码”添加在这里
　　int main(){
　　void (*fun)(A*);
　　A *p=new B;
　　long lVptrAddr;
　　memcpy(&lVptrAddr,p,4);
　　memcpy(&fun,reinterpret_cast(lVptrAddr),4);
　　fun(p);
　　delete p;
　　system("pause");
　　}
　　用VC或Dev-C++编译运行一下，看看结果是不是输出3，如果不是，那么太阳明天肯定是从西边出来。现在一步一步开始分析
　　void (*fun)(A*); 这段定义了一个函数指针名字叫做fun，而且有一个A*类型的参数，这个函数指针待会儿用来保存从vtbl里取出的函数地址
　　A* p=new B; new B是向内存(内存分5个区:全局名字空间,自由存储区,寄存器,代码空间,栈)自由存储区申请一个内存单元的地址然后隐式地保存在一个指针中.然后把这个地址附值给A类型的指针P.
　　.
　　long lVptrAddr; 这个long类型的变量待会儿用来保存vptr的值
　　memcpy(&lVptrAddr,p,4); 前面说了，他们的实例对象里只有vptr指针，所以我们就放心大胆地把p所指的4bytes内存里的东西复制到lVptrAddr中，所以复制出来的4bytes内容就是vptr的值，即vtbl的地址
　　现在有了vtbl的地址了，那么我们现在就取出vtbl第一个slot里的内容
　　memcpy(&fun,reinterpret_cast(lVptrAddr),4); 取出vtbl第一个slot里的内容，并存放在函数指针fun里。需要注意的是lVptrAddr里面是vtbl的地址，但lVptrAddr不是指针，所以我们要把它先转变成指针类型
　　fun(p); 这里就调用了刚才取出的函数地址里的函数，也就是调用了B::fun()这个函数，也许你发现了为什么会有参数p,其实类成员函数调用时，会有个this指针，这个p就是那个this指针，只是在一般的调用中编译器自动帮你处理了而已，而在这里则需要自己处理。
　　delete p; 释放由p指向的自由空间;
　　system("pause"); 屏幕暂停;
　　如果调用B::fun2()怎么办？那就取出vtbl的第二个slot里的值就行了
　　memcpy(&fun,reinterpret_cast(lVptrAddr+4),4); 为什么是加4呢？因为一个指针的长度是4bytes，所以加4。或者memcpy(&fun,reinterpret_cast(lVptrAddr)+1,4); 这更符合数组的用法，因为lVptrAddr被转成了long*型别，所以+1就是往后移sizeof(long)的长度
三，以一段代码开始
　　#include
　　using namespace std;
　　class A{ //虚函数示例代码2
　　public:
　　virtual void fun(){ cout<<"A::fun"< 　　virtual void fun2(){cout<<"A::fun2"< 　　};
　　class B:public A{
　　public:
　　void fun(){ cout<<"B::fun"< 　　void fun2(){ cout<<"B::fun2"< 　　}; //end//虚函数示例代码2
　　int main(){
　　void (A::*fun)()

C++ 函数类型 (三)