C++父類指標指向子類物件的實現原理

1 前言　　
　　記得當初阿里面試的時候被問道這個問題，平時自己面對這個方法都習以為常的使用，C++多型和動態繫結不就是這麼實現的嘛，但是還真沒有刻意去關注其中的原理。今天特意看了相關資料，現在分享給大家。
　　其實這塊我們需要分為兩種情況來考慮，第一種是類繼承（靜態繫結），第二種是父類中包含虛擬函式（動態繫結）。
2 具體實現　　
　2.1 沒有虛擬函式的繼承
　　如果以一個基礎類指標指向一個派生類物件，那麼經由該指標只能訪問基礎類定義的函式（靜態繫結）。
　　如果以一個派生類類指標指向一個基礎類物件，必須先做強制轉型動作（explicit cast），這種做法很危險，也不符合生活習慣，在程式設計上也會給程式設計師帶來困擾。（一般不會這麼去使用）
　　如果基礎類和派生類類定義了相同名稱的成員函式，那麼通過物件指標呼叫成員函式時，到底呼叫那個函式要根據指標的原型來確定，而不是根據指標實際指向的物件型別確定。（指標型別是誰就呼叫誰）
　　這塊我需要說明一下為何基礎類可以指向派生類物件，而派生類不去指向父類物件。
　　通常來說，子類總是含有一些父類沒有的成員變數，或者方法函式。而子類肯定含有父類所有的成員變數和方法函式。所以用父類指標指向子類時，沒有問題，因為父類有的，子類都有，不會出現非法訪問問題。
　　但是如果用子類指標指向父類的話，一旦訪問子類特有的方法函式或者成員變數，就會出現非法，因為被子類指標指向的由父類建立的物件，根本沒有要訪問的那些內容，那些是子類特有的，只有用子類初始化物件時才會有。
　2.2 包含虛擬函式的繼承
　　有虛擬函式的繼承，那麼父類指標指向子類物件就是我們常見的多型實現，也就是動態繫結。
　　虛擬函式就是為了對“如果你以一個基礎類指標指向一個衍生類物件，那麼通過該指標，你只能訪問基礎類定義的成員函式”這條規則反其道而行之的設計。
　　當然這裡還包括純虛擬函式，只要是擁有純虛擬函式的類，就是抽象類，它們是不能夠被例項化的（只能被繼承）。如果一個繼承類沒有改寫父類中的純虛擬函式，那麼他也是抽象類，也不能被例項化。抽象類不能被例項化，不過我們可以擁有指向抽象類的指標，以便於操縱各個衍生類。
2 總結　
　　當定義一個指向子類例項的父類指標的時候，記憶體中例項化了子類，由於子類繼承了父類,因此記憶體中的子類裡包含父類的所有成員。但由於生命的時父類指標，因此該指標不能夠訪問子類的成員，而只能訪問父類的成員。然而在父類裡可以宣告純虛擬函式和定義虛擬函式，使用父類指標訪問虛擬函式或純虛擬函式的時候，訪問到的是子類裡重寫的函式。當然，對於虛擬函式，如果子類裡沒有對其重寫的話，仍然訪問到父類裡定義的虛擬函式。可見虛擬函式和純虛擬函式的卻別僅僅在於：純虛擬函式沒有定義,只有宣告。

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　　參考文獻：
　　https://www.zhihu.com/question/31345300
　　http://blog.csdn.net/zhouwei1221q/article/details/47953995
　　http://www.cnblogs.com/zhangbaochong/p/5380016.html