c++++虛函數實現多態，通過類型擦除將對象類型信息分離，使編譯器僅識別公共接口。虛指針表存儲虛函數地址，當基類指針指向派生類對象時，指向派生類虛指針表的派生類指針將替代基類指針指向的虛指針表，從而實現多態。
C++ 虛擬函數深入剖析：類型擦除與多態實現
在面向對象編程（OOP）中，多態是至關重要的一個思想，它允許我們使用一組公共接口來操作不同類的對象。C++ 語言通過虛函數實現了多態，它將類型信息從對象中分離，使我們能夠以通用的方式處理不同的對象類型。
類型擦除
當編譯器遇到一個虛函數時，它會對其進行類型擦除，這意味著它會刪除對象的類型信息。因此，當一個基類指針指向一個派生類對象時，編譯器不再知道該對象的確切類型。相反，它只知道對象的公共接口，即基類接口。
多態實現
C++ 的虛函數是通過一種稱為虛指針的方法表實現的。每個類都有一個虛指針表（VTABLE），其中列出了該類所有虛函數的地址。當一個基類指針指向一個派生類對象時，編譯器將使用指向派生類 VTABLE 的派生類指針來替換基類指針指向的原始虛指針表。
實戰案例
下面是一個 C++ 虛擬函數的示例，它展示了類型擦除和多態在實踐中的應用：
#include <iostream>
class Shape {
public:
virtual void draw() = 0; // 純虛函數
};
class Rectangle : public Shape {
public:
void draw() override {
std::cout << "Drawing a rectangle" << std::endl;
}
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() override {
std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
}
};
int main() {
Shape* shapes[] = {new Rectangle(), new Circle()}; // 類型擦除: 數組中包含不同類型的 Shape 對象
for (Shape* shape : shapes) {
shape->draw(); // 多態: 無論對象的實際類型如何，都會調用正確的 draw() 方法
}
return 0;
}
登錄后復制
在此示例中，我們定義了一個 Shape 基類和兩個派生類 Rectangle 和 Circle。Shape 基類包含一個純虛函數 draw()，而派生類實現了該函數。在 main() 函數中，我們創建一個 Shape 指針數組，指向 Rectangle 和 Circle 對象。由于 draw() 函數是虛函數，因此當我們通過基類指針調用 draw() 時，它將調用派生類的 draw() 方法，從而實現了多態。
通過了解虛擬函數的類型擦除和多態實現原理，我們可以更深入地理解 OOP 的核心機制。這使我們能夠設計靈活且可擴展的程序，可以處理各種不同的對象類型。
