整理：侯捷老师的《面向对象高级编程》（下）
理解对象模型,才能真正理解多态和动态绑定.
1 成员函数和成员变量在内存中的分布
下面程序在内存中的布局如下所示:
class A {
public:
virtual void vfunc1();
virtual void vfunc2();
void func1();
void func2();
private:
int m_data1;
int m_data2;
};
class B : public A {
public:
virtual void vfunc1();
void vfunc2();
private:
int m_data3;
};
class C : public B {
public:
virtual void vfunc1();
void vfunc2();
private:
int m_data1;
int m_data4;
};
代码很简单，继承也很清晰。
其在内存中的布局如下图所示:【这个图是精髓】
?下面来解释一下这个图：
1?A内存结构：下图中用红框框起来。
?
对于A而言，其内存有两个数据成员：m_data1、m_data2，这是占类的大小的。
还有两个虚函数：virtual void vfunc1()和virtual void vfunc2()。那么虚函数在类中的内存分布是怎
样的呢？
首先，对于每个含有虚函数的类，系统都会自动生成虚函数表（简称虚表vtbl），虚表中存储A类中的每个虚函数的函数指针；然后，在A类实例化对象时，对象地址的前4个（32位机器）字节存储指向虚表的指针，简称虚指针（vptr）。
所以，对于A类而言，初始化对象时，内存中有两个数据成员和一个虚指针（虚指针指向虚表，虚表存储的是两个虚函数的地址）。
2?B的内存结构：下图用红框框起来
?B类继承了A类，那么它就有A类的数据成员和成员函数，所以它的数据域有从A类继承的m_data1
和m_data2，还有自己的数据m_data3；它又实现A类中的虚函数vfunc1，自己还有一个func2函
数，这个函数不是虚函数，是非静态函数，不占内存。
所以，对于B类而言，初始化对象时，内存中有三个数据成员（两个父类的，一个自己的），一个
虚指针（虚指针指向虚表，虚表中存储的是自己重写的vfunc1函数的地址和继承父类A的虚函数
vfunc2的地址）。
3?C的内存结构：下图用红框框起来
C类的分析和B类的分析一样，只是还要多考虑A类
C类继承了B类，那么它就有B中的数据成员和成员函数，所以它的数据域有m_data1、m_data2（这两个是从A类继承来的）、m_data3（从b类继承来的）、m_data4（自己的）；它又实现了B类的虚函数vfunc1，还有一个自己的不占内存的非静态函数func2。
所以，对于C类而言，初始化对象时，内存中有四个数据成员（A类的两个、B类的一个、自己的一个），一个虚指针（虚指针指向虚表，虚表中存储C类重写的vfunc1函数的地址和继承父类的虚函数vfunc2函数的地址）。
先看成员变量部分: 对于成员变量来说,每个子类对象重都包含父类的成分,值得注意的是, C 类的m_data1 字段和父类 A 类的字段 m_data1 相同,这两个字段共存于 C 类的对象中.
再看函数的部分,每个含有虚函数的对象都包含一个特殊的指针 vptr ,指向存储函数指针的虚表 vtbl .编译器根据 vtbl 表中存储的函数指针找到虚函数的具体实现.这种编译函数的方式被称为动态绑定
更为一般的多态的过程：
（1）编译器在发现基类中有虚函数时，会自动为每个含有虚函数的类生成一份虚表，该表是一个一维数组，虚表里保存了虚函数的入口地址；
（2）编译器会在每个对象的前四个字节中保存一个虚表指针，即vptr，指向对象所属类的虚表。在构造时，根据对象的类型去初始化虚指针vptr，从而让vptr指向正确的虚表，从而在调用虚函数时，能找到正确的函数；
（3）所谓的合适时机，在派生类定义对象时，程序运行会自动调用构造函数，在构造函数中创建虚表并对虚表初始化。在构造子类对象时，会先调用父类的构造函数，此时，编译器只“看到了”父类，并为父类对象初始化虚表指针，令它指向父类的虚表；当调用子类的构造函数时，为子类对象初始化虚表指针，令它指向子类的虚表；
（4）当派生类对基类的虚函数没有重写时，派生类的虚表指针指向的是基类的虚表；当派生类对基类的虚函数重写时，派生类的虚表指针指向的是自身的虚表；当派生类中有自己的虚函数时，在自己的虚表中将此虚函数地址添加在后面；
这样指向派生类的基类指针在运行时，就可以根据派生类对虚函数重写情况动态的进行调用，从而实现多态性。
2?静态绑定和动态绑定
- 对于一般的非虚成员函数来说,其在内存中的地址是固定的,编译时只需将函数调用编译成 call 命令即可,这被称为静态绑定.
- 对于虚成员函数,调用时根据虚表 vtbl 判断具体调用的实现函数,相当于先把函数调用翻译成 (*(p->vptr)[n])(p) ,这被称为动态绑定.
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静态绑定和动态绑定编译出的汇编代码如下所示:
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