目錄

1. 繼承的本質和原理
2. 派生類的構造過程
3. 過載，覆蓋，隱藏
4. 靜態繫結 動態繫結
5. 多型的vfptr 和 vftable
6. 抽象類設計原理
7. 多重繼承以及問題
8. 虛基類 vbptr 和vbtable
9. RTTI

一 繼承的本質和原理

1. 基類給派生類提供統一的公共屬性（成員方法，成員屬性），通過繼承達到程式碼複用
2. 基類可以給派生類提供統一的虛擬函式介面，派生類通過函式重寫，達到多型呼叫的目的

繼承方法，訪問許可權 public protected private 結論：

1. 基類的private，無論哪種繼承方式，在派生類都可以繼承下來，但是無法訪問
2. 基類的protected，派生類可以訪問，外部不能訪問
3. 預設繼承方式： 如果是class 定義的 預設為private 若是struct 則是public

注意 ：

class A {
 
    public:
      int ma;
    protected:
      int mb;
    private:
      int mc;
  };
  
  class B : private A {
  
    public:                                                                                                                                                
       
 
int md;
   protected:
      int me;
    private:
      int mf;
  };
  
  class C : public B {
  
    public:
      int mg;
    protected:
      int mh;
    private:
      int mi;
  };

此時 類C中 對ma的訪問不再是 public 而是要看直接基類的訪問許可權，因為B 對A 的繼承是private 因此 在類C 中ma 訪問就是private。

二 派生類的構造過程

必須呼叫基類的建構函式構造 並且優先構造基類

構造與析構 的順序

1.先呼叫基類建構函式，構造從基類繼承來的成員
2.再呼叫派生類自己的建構函式，構造派生類自己的成員
3.先呼叫派生類自己的解構函式，釋放派生類自己佔用的外部資源
4.呼叫基類的解構函式，釋放基類部分成員佔用的外部資源

三 過載 隱藏 覆蓋

過載 ： 在同一個作用域，函式名相同，引數列表不同，可構成過載函式

隱藏 ：如果派生類與基類的同名函式，當呼叫派生類的函式時，預設會呼叫派生類的函式，發生了派生類函式對基類的函式隱藏，如果呼叫基類的同名函式，需要加上基類作用域

覆蓋 ：指的是基類和派生類的同名函式，不但函式名相同，引數列表也相同，返回值也相同。並且基類是virtual 虛擬函式，那麼派生類的函式會被處理成虛擬函式，覆蓋是指在函式表中的函式地址的覆蓋

四 靜態繫結 動態繫結

class A {

public :

     void show() {cout<<"A::show"<<endl;}
     
     virtual void show(int a) { cout<<"A::show(int)<<endl;}

private:
    int ma;

};


class B : public A {

  public :
    void show() {cout<< " B:show()"<<endl}

    void show(int a) { cout<<"B::show(int)<<endl;}

private: int mb; }; int main() { B b; A * p = &b; p ->show(); // 靜態繫結 p->show(10); // 動態繫結  }

那麼 當呼叫show()時，此時p 是A* 型別 當呼叫方法show 時 就會去類A中 找相應的函式，在彙編層面就是call 0x1234 函式地址，並且在編譯時期就確定了函式地址，因此發生了靜態的繫結

當呼叫 show(10)時，先去類A 中找show(int )函式 但是A中的show(int) 是虛擬函式，那麼就訪問p指向的物件前4位元組 vfptr，然後訪問到vfptr指向的vftable,然後在vftable中找到虛擬函式地址在呼叫，並且只有在執行的時候才能獲取到虛擬函式地址，因此是發生的是動態繫結

p 是A型別 *p 識別的是RTTI 型別，因為A 中有虛擬函式，因此獲取vftable 獲取RTTI型別，如果A 中沒有虛擬函式，那麼*p 識別的是編譯期時期的型別

五 虛擬函式，vfptr，vftable

如果基類中Base有虛擬函式，那麼編譯期在編譯時期會為該型別生成一張虛擬函式表，虛擬函式表中放著虛擬函式的地址，還有RTTI 指標資訊，這張表在執行時被載入到.rodata，並且只能讀 不能寫。

那麼用這個Base類例項化的物件，前4 位元組會放著vfprt 虛擬函式指標，指向虛函表的地址

總結

1.類中出現虛擬函式，編譯階段會給該型別產生虛擬函式表，裡面存放了虛擬函式的地址和RTTI指標。
2.有虛擬函式的類例項化的物件，記憶體都多了一個vfptr虛擬函式指標，指向該物件型別的虛擬函式表，同類型物件都有自己的vfptr，但是它們共享一個vftable。
3.派生類如果提供了同名覆蓋函式，那麼在虛擬函式表中，需要把基類繼承來的虛擬函式地址給覆蓋掉。
4.一個類裡面出現多個虛擬函式，物件的記憶體只增長4個位元組（vfptr），但是虛擬函式表的大小會逐漸增大。

多型：

靜態時期的多型 ： 模版，函式過載

執行時期的多型： 指基類指標指向派生類，呼叫派生類同名覆蓋函式，基類指標指向哪個派生類，就會呼叫該派生類的同名覆蓋函式，因為基類指標呼叫派生類的方法時，發生動態繫結，訪問了該物件指向的虛擬函式表，並且取出對應的虛擬函式地址，因此指向誰呼叫誰的方法

六 ，抽象類

class Animal
{
public:
    Animal(string name) :_name(name) {}
    virtual void bark() = 0; // 純虛擬函式
protected:
    string _name;
};

理論上類中擁有純虛擬函式的類就是抽象類，抽象類不能定義物件，但是可以定義指標和引用，

1.基類給所有派生類提供公共的屬性（成員變數）和方法（成員函式），通過繼承達到程式碼複用的目的。
2.基類可以給所有派生類提供統一的純虛擬函式介面，派生類通過函式重寫，達到多型呼叫的目的。

虛解構函式

class Base // 基類定義
{
public:
    Base(int data=10):_ptrb(new int(data))
    { cout << "Base()" << endl; }
    ~Base() { delete _ptrb; cout << "~Base()" << endl; }
protected:
    int *_ptrb;
};
class Derive : public Base // 派生類定義
{
public:
    Derive(int data=20):Base(data), _ptrd(new int(20))
    { cout << "Derive()" << endl; }
    ~Derive() { delete _ptrd; cout << "Derive()" << endl; }
private:
    int *_ptrd;
};
int main()
{
    Base *p = new Derive();
    delete p; // 只調用了Base的解構函式，沒有呼叫Derive派生類的解構函式
    return 0;
}

在delete p 的時候，因為基類的解構函式時普通函式，因此只是發生了靜態繫結，只調用了Base的解構函式，沒有呼叫Derive 的解構函式 尤其這種在堆上的物件，因此將基類解構函式修改成虛解構函式，這樣就是動態繫結，因此堆上的記憶體就能釋放

七，多重繼承

一 虛基類

class A {

public:
private:
   int ma;

};


class B : virtual public A {

public:
private:
   int mb;

};

被虛繼承的類就是虛基類 A為虛基類

B記憶體佈局

如果不被虛繼承 那麼B記憶體就是 A：：ma ， mb 那麼被虛繼承之後 將基類中成員搬到最後的位置，並且在原位置新增vbptr 指向虛基類表，在虛基類表（vbtable 記錄了虛基類的偏移量）

當基類指標指向派生類時，指標指向的永遠是基類成員的記憶體地址，因此存在虛基類 ，並且指向派生類物件在堆上，那麼不同編譯期析構可能出現記憶體洩漏

C++ 多重繼承

菱形繼承

這樣類D 具有了兩份類A 中 成員變數 存在問題

解決辦法 ：

所以從A繼承的都要虛繼承 virtual 這樣 D中只具有A 中的一份資料 這樣A的建構函式 也是在D中呼叫，不會再是B，C呼叫