细谈C++多态性的“动”与“静”

在我们讨论多态的时候，先看看什么是硬编码和软编码：硬编码就是把代码写死了，导致弹性不足，降低了可扩展性，例如在代码里的if……else……；switch……case……

这些代码通常都属于硬编码，项目中的这些代码多了，就相当于说明这个代码的灵活性、扩展性、弹性等等的少了。

所以，我们要尽量使用软编码，通俗点就是“别把话说死了，留点转弯的余地”。多态性就是这种软编码特性的反映，下面我们一起来研究一下多态性。

多态性是一种抽象，把事物的特征抽象出来，然后事物的具体形态我们就不关心了。

例如对工人这种事物来说，他的特征就是工作，至于是什么工人，他做什么工作，我们就不用关心了，只要我们以“工人。工作”这种方式去调用。那他就会为我们工作了。

那为什么我们不抽象出其他的特征，只抽象出工作这个特征呢？因为我们只对这个特征感兴趣，他的什么吃饭、睡觉、如厕等的特性我们都不关心了。有了多态，我们就可以实现软编码了！

讲解了多态的概念之后，我们来看看多态的实现（C++的实现）：

多态的实现是通过虚函数表（VTable），每个类如果有虚函数，那它就有一个虚函数表，所有的对象都共享这一个VTable.这个概念也叫做动态联编，还有静态联编，这些概念都是通过在程序执行的时候表现出来的性质来定的，我们下面会看看它的“动”和“静”究竟体现在哪里。

先看一段代码：

class C0
...{
public:
void Test()
...{
cout << "call C0 Test()。" << endl;
}
};

这个类没有虚函数，调用的时候就是静态调用。调用的代码如下：

// 静态编译（早绑定 early binding）
C0 *pO0;
C0 obj0;
pO0 = &obj0;
pO0->Test();
它的反汇编代码如下：
// 直接调用函数（已经知道地址）
00401432 mov ecx,dWord ptr [ebp-0Ch]
00401435 call @ILT+160(C0::Test) (004010a5)

下面看看带虚函数的类：

class C1
...{
public:
virtual void Test()
...{
cout << "call C1 Test()" << endl;
}
};
class C11 : public C1
...{
public:
void Test()
...{
cout << "call C11 Test()" << endl;
}
};

它的调用：

C11 obj11;
C1 *pObj1;
pObj1 = &obj11;
// 这里生成的汇编代码
// 0040144A lea edx,[ebp-14h] // 寻址找到pObj1
// 0040144D mov dword ptr [ebp-1Ch],edx
pObj1->Test();
// 这里生成的汇编代码
// 00401450 mov eax,dword ptr [ebp-1Ch] // 取得虚表地址
// 00401453 mov edx,dword ptr [eax]
// 00401455 mov esi,esp
// 00401457 mov ecx,dword ptr [ebp-1Ch] //
根据虚表的位置来取得Test()函数
// 0040145A call dword ptr [edx] // 调用Test()函数

根据上述的汇编代码，我们可以知道，在多态调用函数的时候，程序执行以下步骤：

1、寻址找到pObj1

2、由于C11重载了Test虚函数，所以*pObj1指向的就是C11的VTable的地址

3、调用pObj1->Test()时，程序通过Vptr(虚表的指针，对象的首地址)，找到VTable，再根据偏移调用Test函数。

由于上述的多态调用过程是一个动态的过程（在运行时去“找”函数来调用），而不是编译完就直接把函数地址摆在那里了，所以被称作“动态联编”。

上面把多态的“动”和“静”的特点结合代码说了一遍，希望能说清楚了。

下面再验证一个类的虚表的问题，如果你对虚表已经很熟悉了，就不用再往下看了。

在很多书上都已经说明了C++的对象模型，这里只是做个验证。看看这段代码：

class C1
...{
public:
virtual void Test()
...{
cout << "call C1 Test()&quo

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