C++和java多态的区别

大家知道在C++中，如果父类中的函数前边标有virtual，才显现出多态。

如果父类func是virtual的，则

Super *p =new Sub();

p->func(); // 调用子类的func

如果不是virtual的，p->func将调用父类原来的函数。

 而在Java中，不管写不写virtual都是多态的，子类的同名函数会override父类的。与C++很不同的是，初始化的过程也不相同。在还未初始化子类的时候，子类的同名函数就已经覆盖了父类的了。例如：

public class Super {
    public Super() {
        System.out.println("super constructor...");
        m();
    }

    protected void m() {

        System.out.println("test");
    }
}

 

public class Sub extends Super{
    private final Date date;
    public Sub(){

            System.out.println("sub constructor...");        
        date=new Date();}
    public void m()
    {
        System.out.println(date);
    }

    public static void main(String[] args)
    { 
        Super test1=new Sub();

        test1.m();  //执行的子类的m
    }
}

new Sub的时候首先调用Super，Super构造函数调用的m就已经是被Sub覆盖的m，所以会print出null（因为日期没有初始化）。所以在java中，不要在父类构造函数中调用外部可改变的方法，有可能会输出可改变方法中还没初始化的东西。

但是，同样的初始化在C++中，初始化一个子类的时候，父类调用的m，是父类自己的m，不会调用子类的。

如下：

C++和java中多态机制的异同

以前我有个错误的观点：即使在C++和java中多态性的实现机制可能不同，但它们的表现形式应该相同，也就是说如果代码结构相同，那么执行结果也应该相同。可惜事与愿违，事情并不总是你想象中的那样子。（在看下文以前，你最好先考虑一下这个问题，你有什么看法呢？）

ok,让我们进入正题。

首先本文不讨论面向对象编程的基本概念，如封装、继承和数据抽象等，这方面的资料现在应该多如牛毛，只是稍微提一下多态性的概念。根据Bjarne Stoustrup的说法，多态性其实就是方法调用的机制，也就是说当在编译时无法确定一个对象的实际类型时，应当能够在运行时基于对象的实际类型来决定调用的具体方法（动态绑定）。

我们先来看一下在C++中的函数调用方式：

Ø 普通函数调用：具体调用哪个方法在编译时间就可以决定（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）。

Ø 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。虚函数一般要有两个步骤来支持，首先每一个类产生出一堆指向虚函数的指针，放在表格中，这个表格就叫虚函数表（virtual table）；然后每一个类对象（class object）会添加一个指向相关虚函数表（virtual table）的指针，通常这个指针叫做vptr。

在java中又是如何的呢？恩，区别还是满大的。在java虚拟机中，类实例的引用就是指向一个句柄（handle）的指针，而该句柄（handle）其实是一对指针：其中一个指针指向一张表，该表格包含了对象的方法列表以及一个指向类对象（表示对象类型）的指针；另一个指针指向一块内存地址，该内存是从java堆中为对象的数据而分配出来的。

唔，你要说了，好象差不多嘛，不是都要维护一张函数表吗？别急，让我们先看一下例子，这样你就能更好的理解它们之间的区别到底有多大了。

下面是C++和java的例子，不看后面的答案，你能够正确说出它们的执行结果吗？

例1：C++

class Base

{

public:

Base()

{

init();

}

virtual ~Base() {}

public:

virtual void do_init()

{

init();

}

protected:

virtual void init()

{

cout << "in Base::init()" << endl;

}

};

class Derived : public Base

{

public:

Derived()

{

init();

}

protected:

void init()

{

cout << "in Derived::init()" << endl;

}

};

int main(int argc, char* argv[])

{

Base* pb;

pb = new Derived();

delete pb;

return 0;

}

例2：java

class Base

{

public Base()

{

init();

}

protected void init()

{

System.out.println("in Base::init()");

}

public void do_init()

{

init();

}

}

class Derived extends Base

{

public Derived()

{

init();

}

protected void init()

{

System.out.println("in Derived::init()");

}

}

public class Test

{

public static void main(String[] args)

{

Base base = new Derived();

}

}

例1的执行结果是：

in Base::init()

in Derived::init()

例2的执行结果是：

in Derived::init()

in Derived::init()

看了结果后，你是马上顿悟呢抑或是处于疑惑中呢？ok,我们来分析一下两个例子的执行过程。

首先看一下例1（C++的例子）：

1. Base* pb; 只是声明，不做什么。

2. pb = new Derived();

1) 调用new操作符，分配内存。

2) 调用基类（本例中是Base）的构造函数

3) 在基类的构造函数中调用init()，执行程序首先判断出当前对象的实际类型是Base（Derived还没构造出来，当然不会是Derived），所以这里调用的是Base::init()。

4) 调用派生类（本例中是Derived）的构造函数，在这里同样要调用init()，执行程序判断出当前对象的实际类型是Derived，调用Derived::init()。

3. delete pb; 无关紧要。