多态概念

多态的字面意思就是多种状态，在面向对象的程序设计中，一个接口，多种实现即为多态。

编译时多态（早绑定）

函数的重载，运算符的重载即为编译时多态

（在编译和链接（程序运行之前）时，将函数的入口地址与函数调用点关联起来）

运行时多态（晚绑定）

（程序运行时）通过公有继承public，虚函数，并用指针或引用调用此虚函数时，才会产生多态。

虚函数

virtual 返回值 函数名（参数表）

基类定义了虚函数后，继承类可以对虚函数进行自己需要的改写

例如：现在有三个类动物类，狗类，猫类：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<stdlib.h>class Animal
{
private:string name;
public:Animal(string na) :name(na) {}virtual void eat() { cout << "eat..." << endl; }virtual void walk() { cout << "walk..." << endl; }virtual void talk() { cout << "talk..." << endl; }
};class Dog : public Animal
{
public:Dog(string na) : Animal(na) {}void eat() { cout << "dog eat meet" << endl; }void walk() { cout << "dog walk" << endl; }void talk() { cout << "dog:汪汪" << endl; }
};class Cat : public Animal
{
public:Cat(string na) : Animal(na) {}void eat() { cout << "cat eat fish" << endl; }void walk() { cout << "cat walk" << endl; }void talk() { cout << "cat:喵喵" << endl; }
};int main()
{Animal* p = nullptr;Dog b("大白");p = &b;p->eat();p->talk();p->walk();cout << endl;Cat c("小胖");p = &c;p->eat();p->talk();p->walk();
}

我们可以看到，使用基类指针，指向不同的继承类对象时，我们掉用虚函数，分别对应的是各自类的虚函数。

总结：要达成运行时多态，需要public+虚函数+指针或引用调用此虚函数

运行时多态的原理

首先我们需要了解虚表的概念

虚表：虚函数指针表，本质是一个存放虚函数指针的数组。

虚表存储在只读数据区

当此类中定义了虚函数，就会产生虚表(vftable)

当定义了该类的对象时，就会产生指向虚表的指针，虚表指针(__vfptr)

（构造函数会先初始化虚表指针，再去构建对象）

注意：在同一个类中虚表只有一份

我们定义两个类：Object和Base，每个类中都有一个数据成员和一个虚方法，Base类公有继承Object类，并且共用一个add方法

当我们定义Object类的对象时：

当我们在实例化一个Base对象时，由于他继承了Object类的虚函数，因此他也有一个虚表

（Base和Object共用同一份虚表）

因此当我们用Object类指针p指向Base类对象a，去调用虚函数add时，调用过程为

先找到Object类的虚表指针，通过虚表指针找到虚表，通过虚表找到对应的虚函数执行，这就是多态的原理。