父类使用虚函数前后类内部结构变化

首先父类成员函数speak没有使用virtual修饰，没有使用虚函数

此时父类内部结构为空，大小为1字节

使用virtual修饰后，即成员函数变为虚函数后

父类内部结构多了一个虚函数指针（vfptr），大小为4字节

虚函数指针指向虚函数表（vftable），虚函数表里存储的是父类Animal的虚函数speak（）入口地址&Animal :: speak

程序源代码：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal
{
public:
	 void speak()
	{
		cout << "动物在叫" << endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "小猫在叫" << endl;
	}
};

class Dog :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "小狗在叫" << endl;
	}
};

void speak(Animal& animal)
{
	animal.speak();
}

void test01()
{
	Cat cat;
	speak(cat);
	Dog dog;
	speak(dog);
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

子类重写父类虚函数的作用及其机理

子类内部结构

子类重写父类虚函数之前

子类继承父类所有信息，包括虚函数指针，虚函数指针指向的是子类的虚函数表，但虚函数表里的信息继承父类的虚函数入口地址&Animal :: speak

子类重写父类虚函数之后

子类虚函数指针指向的虚函数表里的信息更新，子类重写函数入口地址&Cat :: speak覆盖父类虚函数入口地址

因此，通过父类使用virtual修饰使用虚函数 、以及使用父类指针定义或引用子类对象可以使用多态。

编译器在运行阶段根据传入的子类对象相应地更新虚函数表信息（晚绑定，运行阶段确定函数地址），使用该子类对象的重写函数。

运行结果：

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