如果兩個(gè)類(lèi),Parent和Child,Child繼承Parent,Parent有一個(gè)函數(shù)print(),有成員變量pVar,Child中有兩個(gè)函數(shù)print(),privatePrint(),有成員變量cVar,
現(xiàn)在 ,申明一個(gè)Parent類(lèi)型的指針來(lái)指向一個(gè)Child的對(duì)象。
那么用這個(gè)指針可以調(diào)用privatePrint()函數(shù)嗎?可以用這個(gè)指針可以調(diào)用成員cVar嗎?
答案是:不能。
那如果Parent中有一個(gè)虛函數(shù)privatePrint(),那么可以調(diào)用到privatePrint()嗎?
答案是:可以。
首先我用C++試了一遍。C++的代碼如下
代碼
1 #include <iostream>
2
3 using namespace std;
4
5 class Prarent
6 {
7 public:
8 Prarent(){};
9 int pVar;
10 void print()
11 {
12 cout<<"I am parent"<< endl;
13 }
14 //virtual void privatePrint(){};
15 };
16
17 class Child : public Prarent
18 {
19 public:
20 Child(){};
21 int cVar;
22 void print()
23 {
24 cout<<"I am child"<< endl;
25 }
26 void privatePrint()
27 {
28 cout<<"I am child' function privatePrint()"<< endl;
29 }
30 };
31
32 void main()
33 {
34 Prarent *parent;
35 Child child; // 原先我竟然寫(xiě)成 Child child = new Child(); 用久了C#, 都是C#惹的禍.
36 parent = &child;
37 parent->print();
38 // parent->privatePrint(); 編譯通不過(guò).
39 // 1: 說(shuō)明父類(lèi)的指針雖然指向了子類(lèi)的對(duì)象, 但是卻不能引用父類(lèi)沒(méi)有申明的函數(shù).
40 // 2: 但是你將privatePrint申明為父類(lèi)的虛函數(shù), 則上面的可以運(yùn)行成功.
41 }
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其實(shí)之前我沒(méi)有怎么在意這個(gè)問(wèn)題。知道My sen Brother問(wèn)了我。我才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并非簡(jiǎn)單。
經(jīng)過(guò)了我們相互的討論之后,我們得到了一種解釋。
我不敢保證一定完全是對(duì)的。但是卻是我們自己的心得和體會(huì)。
理解這個(gè)問(wèn)題。首先要明白兩個(gè)問(wèn)題:1:類(lèi)在內(nèi)存是怎么存放的?(編譯階段實(shí)現(xiàn))2:對(duì)象實(shí)例在內(nèi)存中是怎么存放的?
1:類(lèi)在內(nèi)存是怎么存放的?
我根據(jù)以前Teacher Lei說(shuō)過(guò)的一些內(nèi)容,計(jì)算機(jī)組成,匯編語(yǔ)言,自己看過(guò)一些書(shū),得到自己的一種思考。
其中一個(gè)類(lèi),通過(guò)編譯分別存在內(nèi)存的兩塊地方,一個(gè)是代碼段,一個(gè)是數(shù)據(jù)段;
代碼段存放一個(gè)類(lèi)的成員變量;(ie. 上面的pVar和cVar都是存放在代碼段中)
數(shù)據(jù)段存放一個(gè)類(lèi)的成員函數(shù)表;(ie. 上面的print()和privatePrint()都存放于這里);
數(shù)據(jù)段中的每一個(gè)類(lèi)的內(nèi)存塊應(yīng)該由兩個(gè)表填充,一個(gè)為虛函數(shù)表,一個(gè)為非虛函數(shù)表;
數(shù)據(jù)段中類(lèi)的成員變量存放,如下:
int pVar
int cVar
代碼段中類(lèi)的成員函數(shù)表存放,如下:
Parent()
Print()
Child()
Print()
pravtePrint()
下面來(lái)解釋 2:對(duì)象實(shí)例在內(nèi)存中是怎么存放的?
我們拿上面的例子來(lái)說(shuō)明:
當(dāng)初始化一個(gè)Parent *parent 一個(gè)指針對(duì)象時(shí),這時(shí)候parent所指向的地址就是100;
vPtr(虛函數(shù)指針) 地址:100
int pVar
當(dāng)初始化一個(gè)Child類(lèi)型 child 對(duì)象時(shí),這時(shí)候child的地址就是200;(注意和指針不一樣)
vPtr(虛函數(shù)指針) 地址:200
int pVar
int cVar
首先:為什么這邊一定是這樣排列的
還記得Teacher Lei說(shuō)過(guò)嗎?原因:子類(lèi)在初始化的時(shí)候是先調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)!!
說(shuō)明父類(lèi)的成員一定是先被初始化的。
所以這邊的結(jié)構(gòu)必然是這樣的。(這里很重要)
好了。到現(xiàn)在基本就把要知道的基礎(chǔ)知識(shí)解決了。
不知道讀著博客的人累了沒(méi)有。。呵呵。后面的更精彩。
現(xiàn)在 把child對(duì)象的地址賦值給指針parent(即 parent = &child)
先來(lái)看看 parent->cVar 為什么不行?!
第一步:parent->cVar 其實(shí)是一個(gè)地址的偏移過(guò)程,現(xiàn)在parent的地址是200;那么cVar就代表2個(gè)偏移量;
按說(shuō)電腦是可以找到202的這個(gè)地址的值?墒菫槭裁床恍心?
第二步:在程序的編譯過(guò)程中,每一個(gè)的成員函數(shù)名都被當(dāng)做一個(gè)偏移量。
就像這里,pVar代表量1個(gè)偏移。cVar代表2個(gè)偏移量。
第三步:parent是Parent類(lèi)型的。這個(gè)很關(guān)鍵。因?yàn)樵诰幾g的以后,parent已經(jīng)初始化了一個(gè)最大偏移量max (這里的max為1)
第四步:結(jié)果已經(jīng)很明顯了。因?yàn)閜arent的最大偏移量max 為1。程序根本找不著偏移量為2的變量地址。
然后看看 parent->privatePrint() 為什么不行?
還是那個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。parent是Parent類(lèi)型的,還記得上面說(shuō)類(lèi)在內(nèi)存中的加載方式嗎?parent指向的是Parent的內(nèi)存塊。所以在那個(gè)內(nèi)存塊中,根本找不著privatePrint()這個(gè)函數(shù)。
可是?有人因?yàn)闀?huì)問(wèn)了?為什么如果在Parent中申明了一個(gè)虛函數(shù)類(lèi)型的privatePrint()就可以了呢?
還記得類(lèi)的實(shí)例在內(nèi)存中加載的那個(gè)圖嗎?每個(gè)類(lèi)的前面都有一個(gè)的vPtr虛函數(shù)指針,他指向的是當(dāng)前類(lèi)的虛函數(shù)表。通過(guò)虛函數(shù)表中的privatePrint()也相當(dāng)一個(gè)指針,指向了子類(lèi)中實(shí)現(xiàn)父類(lèi)虛函數(shù)的privatePrint(),自然就能找到了。
此時(shí)一切真相大白。