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[C++知识库]C++多态为什么只有指针或引用能实现

测试程序:

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    Base() {}
    virtual void fun() { cout << "Base" << endl; }
};

class D :public Base
{
public:
    D() :val(0) {}
    void fun() { cout << "D" << endl; }

    int val;
};

int main()
{
    D d;
    Base* base1 = &d;
    Base base2 = d;
    Base& base3 = d;

    cout << "d:    " << &d <<",size:"<<sizeof(d)<< endl;
    cout << "base1:" << base1 <<",size:"<<sizeof(*base1)<< endl;
    cout << "base2:" << &base2 <<",size:"<<sizeof(base2)<< endl;
    cout << "base3:" << &base3 << ",size:" << sizeof(base3) << endl;

    d.fun();
    base1->fun();
    base2.fun();
    base3.fun();
    return 0;
}

输出结果:

在这里插入图片描述

?

只有指针和引用可以实现动态绑定,所谓的动态绑定就是指静态类型和动态类型不同。

静态类型: 即声明的类型,*base1、base2的静态类型都是Base,在编译时就确定了;
动态类型: 变量表示的对象在内存中实际的类型,base2=d,将派生类赋值给基类发生了向上转型,base2的动态类型与静态类型一致都是Base;而指针或者引用只改变所指向对象的实际大小(事实上是内存分割),所以指针 *base1的动态类型是D,只是解释为Base类型而已。

然后通过指针调用虚函数时就会根据实际类型调用对应的虚函数,当然还有虚表和虚指针的问题。

《深度探索C++对象模型》:

"一个pointer或一个reference之所以支持多态,是因为它们并不引发内存任何“与类型有关的内存委托操作; 会受到改变的。只有它们所指向内存的大小和解释方式 而已"

1、指针和引用并不涉及内存中对象的类型转换,只改变内存的地址和大小
2、直接调用赋值=会发生转型,

参考:
c++多态,为何只能通过指针或引用实现

C++多态为什么只有指针或引用能实现

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