C++与Java多态的区别

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发布于：2020年6月6日

字数：939字

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简介：C++与Java多态的区别。

多态是指用父指针指向不同子类对象时，调用其共有的函数，不同的子类会有不同的行为。虽然C++和Java都具有多态机制，但是他们的实现不同，使用时的效果也会略有不同。

在C++中

普通函数调用：具体调用哪个方法在编译时就可以决定(通过查找编译器的符号表)，同时在使用标准过程调用机制基础上增加一个表示对象身份的指针(this指针)。
虚函数调用：函数调用依赖于对象的实际类型，一般地说，对象的实际类型只能在运行时间才能确定。实现机制是使用virtual table(vtbls)和virtual table pointers(vptrs)。
1. vtbl 是由函数指针构成的数组或链表，程序中每一个class凡声明(或继承)虚函数者，都有一个自己的vtbl，其中的条目就是该class的各个虚函数实现的指针。因此必须为每一个class消耗一个vtbl空间，其大小视虚函数的个数确定。
2. 凡声明有虚函数的class，其对象都有一个隐藏的data member，用来指向class的vtbl。
3. 当多态发生时，编译器首先根据对象vptr找出其vtbl，然后找出vtbl内对应的函数指针，最后调用函数指针指向的函数。从而实现多态。

在Java中

1.C++中VTable和vptr是在编译阶段由编译器自动生成的，也就是说，在C++程序载入内存以前，在.obj（.o）文件中已经有这些结构的信息；Java中的方法表是由JVM生成的，因此，使用javac命令编译后生成的.class文件中并没有方法表的信息。只有等JVM把.class文件载入到内存中时，才会为该.class文件动态生成一个与之关联的方法表，放置在JVM的方法区中。

2.C++中某个方法在VTable的索引号是在编译阶段已经明确知道的，并不需要在运行过程中动态获知；Java中的方法初始时都只是一个符号，并不是一个明确的地址，只有等到该方法被第一次调用时，才会被解析成一个方法表中的偏移量，也就是说，只有在这个时候，实例方法才明确知道自己在方发表中的偏移量了，在这之前必须经历一个解析的过程。

因此在构造函数是Java会发生多态，即使子类此时还没有构造完全（一个极难发现的bug）。而C++则不会发生多态，待父类构造完全，在构造子类。
Java代码如下：

public class A {
        public void fun()
        {
            System.out.println("A");
        }
        public A()
        {
            this.fun();
        }
}
public class B extends A{
        public void fun()
        {
            System.out.println("B");
        }
 
        public B()
        {
            fun();
        }
        public static void main(String [] argv)
        {
            B b = new B();
        }
}
//B
//B

C++代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
using namespace std;
class A
{
    public:
        virtual void fun()
        {
            cout<<"A"<<endl;
        }
        A()
        {
            fun();
        }
};
class B : A
{
    public:
        virtual void fun()
        {
            cout<<"B"<<endl;
        }
        B()
    {
        fun();
    }
 
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    B b;
}
//A
//B