中有atoi函数吗_C++ 多态的实现及原理，深挖vptr指针，手动调用虚函数

什么是多态？

父类指针即根据指向的不同对象，响应同一消息(函数调用)，产生不同行为。

多态三要素？

1，继承

2，虚函数重写

3，父类指针(引用)指向子类对象

多态的实现很简答，让我们来看一段代码

#includeusing namespace std;class Parent{public:  virtual void show(){    cout << "我是你爹" << endl;  }};class Child:public Parent//1，继承{public:  virtual void show()//2，虚函数重写{    cout << "我是你崽" << endl;  }};int main(){  Parent *pa = new Child;//3，父类指针指向子类对象  pa->show();  getchar();  return 0;}//结果输出的是子类的show函数--"我是你崽"

实现很简单，但是这又是什么原理呢？

当我们在类中声明了虚函数之后，编译器会给类添加一个vptr指针，当定义对象的时候，会把所有虚函数放入一个叫虚函数表的顺序表，然后用vptr指针指向虚函数表。当进行pa->show();调用的时候，C++编译器不需要区分子类或者父类对象，只需要在pa指针中，找到vptr指针即可。

如果对象类型是子类，就调用子类的函数；如果对象类型是父类，就调用父类的函数，(即指向父类调父类，指向子类调子类)此为多态的表现。

既然类里面有vptr指针，那么我们能找到它吗？

咱们一起来探究下：首先看下加了虚函数的类的大小有没有变化。

可以看到加了虚函数，类的大小比没有增加虚函数的类，多了四个字节的空间，有的同学可能会说，四个字节的类型不一定是指针。不要着急，让我们继续往下看。

接下来我们定义对象，然后通过调试，看下局部变量窗口

从这里就可以明确看到，子类对象中有一个vptr指针，而且它是对象的第一个成员，它的类型是void**,指向的是一个顺序表，下标为0的元素装的是我们声明的虚函数。

那么，知道了这些，咱们能利用对象找到虚函数表，然后自己手动调用虚函数吗？

你们：肯定可以啊，废话

我：。。。那就废话不多说，欧力给！搞起

我：首先画一张内存模型图，瞅瞅(画工太丑，见谅)

1，首先，要拿到vptr指针，怎么拿呢？因为它在对象的第一个元素，所以我们先对对象取地址&ch,这样就拿到了对象的地址。对象的元素的内存是连续的，但是现在指针的步长是Child类的大小，我们需要把它当成一个整型数组(因为vptr是四个字节)，所以需要强转成int*,即(int*)&ch，这样之后数组第一个元素就是vptr指针了，取值即可得到

*(int*)&ch

2,然后，前面通过调试我们知道了，vptr指针是void**类型的，所以我们也要讲它转为int*,然后取值.*(int*)(*(int*)&ch),这样就拿到了虚函数表的第一个元素。

3，但是，现在拿到的元素是int*型，不是函数指针，无法调用，所以我们需要强转为函数指针，才能进行调用。