虚拟函数C＃

Question

我明白虚拟函数是什么。但我没有得到的是他们如何在内部工作？

class Animal 
{ 
    virtual string Eat() 
    { 
     return @"Eat undefined"; 
    } 
} 

class Human : Animal 
{ 
    override string Eat() 
    { 
     return @"Eat like a Human"; 
    } 
} 


class Dog : Animal 
{ 
    new string Eat() 
    { 
     return @"Eat like a Dog"; 
    } 
} 

static void Main() 
{ 
    Animal _animal = new Human(); 
    Console.WriteLine(_animal.Eat()); 
    _animal = new Dog(); 
    Console.WriteLine(_animal.Eat()); 
} 

输出用于上述给出：

Eat like a Human 
Eat undefined 

在上面的代码_animal是动物类型，其引用了一个人类对象或狗对象的。 这是什么意思？我知道在内存_animal包含一个地址，它将指向人类或狗对象。它如何决定调用哪个函数。在第一种情况下，我重写，因此调用了孩子的实现，但在第二种情况下，我使用新的，因此调用了父代的实现。你能解释一下发生了什么？

在此先感谢 尼克

Answer 1

它是这样工作的。试想一下，编译器改写了你的类变成这样：

class VTable 
{ 
    public VTable(Func<Animal, string> eat) 
    { 
     this.AnimalEat = eat; 
    } 
    public readonly Func<Animal, string> AnimalEat; 
} 

class Animal 
{ 
    private static AnimalVTable = new VTable(Animal.AnimalEat); 
    private static string AnimalEat(Animal _this) 
    { 
     return "undefined"; 
    } 
    public VTable VTable; 
    public static Animal CreateAnimal() 
    { 
     return new Animal() 
      { VTable = AnimalVTable }; 
    } 
} 

class Human : Animal 
{ 
    private static HumanVTable = new VTable(Human.HumanEat); 
    private static string HumanEat(Animal _this) 
    { 
     return "human"; 
    } 
    public static Human CreateHuman() 
    { 
     return new Human() 
      { VTable = HumanVTable }; 
    } 
} 

class Dog : Animal 
{ 
    public static string DogEat(Dog _this) { return "dog"; } 
    public static Dog CreateDog() 
    { 
     return new Dog() 
      { VTable = AnimalVTable } ; 
    } 
} 

现在考虑这些调用：

Animal animal; 
Dog dog; 
animal = new Human(); 
animal.Eat(); 
animal = new Animal(); 
animal.Eat(); 
dog = new Dog(); 
dog.Eat(); 
animal = dog; 
animal.Eat(); 

编译器的原因如下：如果接收器的类型是动物然后吃一定要到电话animal.VTable.AnimalEat。如果接收器的类型是Dog，则该呼叫必须是DogEat。因此，编译器写这些为：

Animal animal; 
Dog dog; 
animal = Human.CreateHuman(); // sets the VTable field to HumanVTable 
animal.VTable.AnimalEat(animal); // calls HumanVTable.AnimalEat 
animal = Animal.CreateAnimal(); // sets the VTable field to AnimalVTable 
animal.VTable.AnimalEat(animal); // calls AnimalVTable.AnimalEat 
dog = Dog.CreateDog(); // sets the VTable field to AnimalVTable 
Dog.DogEat(dog); // calls DogEat, obviously 
animal = dog; 
animal.VTable.AnimalEat(animal); // calls AnimalVTable.AnimalEat 

也就是说正是它是如何工作的。编译器在后台为您生成vtables，并且根据重载分辨率的规则在编译时决定是否通过vtable调用。

当创建对象时，vtables由内存分配器设置。 （我的素描是这方面的一个谎言，因为虚函数表设置前的构造函数被调用，而不是之后。）

的“本”的虚方法实际上是秘密为一种无形的形式参数来传递方法。

有意义吗？

Answer 2

我的记忆_animal理解包含将指向人或犬对象的地址。它如何决定调用哪个函数。

和数据一样，代码也有一个地址。

因此，此问题的典型方法是使用Human或Dog对象来包含其方法的代码地址。有时这被称为使用vtable。在像C或C++这样的语言中，这个概念也被直接公开为所谓的function pointer。

现在，您已经提到了C＃，它有一个非常高级的类型系统，其中类型的对象在运行时也是可辨别的....因此实现细节可能与传统方法有所不同。但是，至于你的问题，函数指针/ v-table概念是实现它的一种方式，如果.NET偏离了这一点，它会让我感到惊讶。

Answer 3

在C＃中，派生类必须为从基类继承的任何重写方法提供重写修饰符。

Animal _animal = new Human(); 

它没有得到构造只是Human对象。他们是两个子对象。一个是Animal子对象，另一个是Human子对象。

Console.WriteLine(_animal.Eat()); 

当作出调用_animal.Eat();，运行时间检查是否基类方法（即，Eat()）在派生类中重写。因为它被覆盖，所以调用相应的派生类方法。因此输出 -

Eat like a Human 

但是，在的情况下， -

_animal = new Dog(); 
Console.WriteLine(_animal.Eat()); 

在Dog，有在派生Dog类没有Eat()重写方法。所以，基类方法本身被调用。此外，这种检查方法也完成了，因为在基类中，Eat()被称为虚拟并且调用机制被确定为运行时间。综上所述，虚拟调用机制是一种运行时机制。