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C++ 虚函数

發(fā)布時間：2024/3/12 c/c++ 26 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 C++ 虚函数小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

注：虛函數(shù)和虛繼承是兩個概念，解決的問題也不同；

虛函數(shù)：防止多重派生時，使用指針調(diào)用同名函數(shù)時以基類函數(shù)為準（非同名隱藏規(guī)則）

//使用virtual來達到同名隱藏規(guī)則的效果B b(1, 2, 3, 4); A0 *a; a = &b; a->Show();//同名隱藏規(guī)則下的派生類函數(shù)直接輸出自己的函數(shù)

虛繼承（虛基類）：解決“121”類二義性問題（防止在多重派生的基礎上再次派生而產(chǎn)生二義性）

根據(jù)"賦值(父子)兼容規(guī)則"：派生類可以作為父類使用，因為其繼承了基類，但是基類不能夠作為派生類使用；

在兼容規(guī)則下，使用派生類作為基類使用的時候，當遇到基類與派生類中存在同名的函數(shù)的時候，編譯器會以以基類的函數(shù)為準，但是這不免有些使用不便；

為了產(chǎn)生：指定哪個類調(diào)用哪個類的函數(shù)的效果，于是產(chǎn)生了虛函數(shù)的概念；

1> 虛函數(shù)的理解

2> 虛函數(shù)的使用 (配合父子兼容規(guī)則)

3> 虛析構(gòu)函數(shù)

4> 為什么要使用虛函數(shù)？

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一：基本理解

什么是虛函數(shù)？

某基類中聲明為virtual并在一個或多個派生類中重新定義的成員函數(shù)叫做虛函數(shù)；

虛函數(shù)有什么作用？

虛函數(shù)的作用是實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)編，也就是在函數(shù)運行階段動態(tài)的選擇合適的成員函數(shù)；

在定義了虛函數(shù)后，可以在派生類對虛函數(shù)進行重寫，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的接口，不同的執(zhí)行過程。

在派生類中重寫虛函數(shù)的時候，要保持重寫的函數(shù)與原函數(shù)的一致性（包括返回值類型、參數(shù)個數(shù)與類型）；

虛函數(shù)在定義的時候，基類結(jié)構(gòu)中增加了一個虛函數(shù)指針表virtual table,?該表存放虛函數(shù)的調(diào)用地址，大小由虛函數(shù)個數(shù)決定，該表的首地址由基類內(nèi)部指針vPtr指向。

?如果繼承類中存在同名的函數(shù)，則替換虛函數(shù)指針表中的相應同名函數(shù)，從而達到輸出本類中的同名函數(shù)的效果。

二：虛函數(shù)（舉例）

?1> 首先舉一個"父子兼容規(guī)則"的源碼示例

#include <iostream> using namespace std;class A { private:public:void Show() const{cout << "A0::Show" << endl;} };class A1 :public A { private:public:void Show() const{cout << "A1::Show" << endl;} }; class A2 :public A { private:public:void Show() const{cout << "A2::Show" << endl;} };void Func(A &a) {a.Show(); }int main() {A a;A1 a1;A2 a2;Func(a);Func(a1);Func(a2);return 0; }

運行結(jié)果很明顯：

2> 接下來給出使用虛函數(shù)后的源碼以及運行結(jié)果：

源碼：

#include <iostream> using namespace std;class A { private:public:virtual void Show() const{cout << "A0::Show" << endl;} };class A1 :public A { private:public:void Show() const{cout << "A1::Show" << endl;} }; class A2 :public A { private:public:void Show() const{cout << "A2::Show" << endl;} };void Func(A &a) {a.Show(); }int main() {A a;A1 a1;A2 a2;Func(a);Func(a1);Func(a2);return 0; }

<和上述代碼相比僅僅加了一個virtual，當然也可以每個同名函數(shù)前都可以添加virtual函數(shù)，但是因為A1和A2是直接繼承于A的，虛函數(shù)指針表 (Virtual Table)是可以被繼承的，所以只要在基類中聲明即可；>

<如果派生類中繼續(xù)派生，則在派生類中和派生類的派生類中對派生類中的同名函數(shù)使用virtual即可>

運行結(jié)果：

* 當然也可以對供調(diào)用的全局函數(shù)傳入指針作為形參：

* 上面的操作似乎已經(jīng)完全ODK了，但是還有一個問題，就是"父子兼容規(guī)則"下析構(gòu)韓函數(shù)的調(diào)用問題：

三：虛析構(gòu)函數(shù)

1> 未使用虛析構(gòu)函數(shù)：

#include <iostream> using namespace std;class A { public:~A(){cout << "A's destruct function!" << endl;} };class A1 :public A { public:~A1(){cout << "A1's destruct function!" << endl;} };void Func(A *a) {delete a; }int main() {A1 *a = new A1;Func(a);return 0; }

?運行結(jié)果：?

2> 使用虛析構(gòu)函數(shù)

#include <iostream> using namespace std;class A { public:virtual ~A(){cout << "A's destruct function!" << endl;} };class A1 :public A { public:~A1(){cout << "A1's destruct function!" << endl;} };void Func(A *a) {delete a; }int main() {A1 *a = new A1;Func(a);return 0; }

運行結(jié)果：

四：為什么要使用虛函數(shù)？

首先，如果想要顯示派生類中的與基類中同名的函數(shù)，直接使用派生類實例化的對象直接調(diào)用不就可以了嗎？

像這樣：

但是，條條大路通羅馬，不同的解決方法會適用于不同的場景：

虛函數(shù)向我們提供了一種不使用實例化的對象通過“X.x()”的形式來顯示函數(shù)的方法（虛函數(shù)是通過直接把實例化的對象作為參數(shù)傳入一個單獨的<公有顯示函數(shù)>進行顯示）。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 虚函数的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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