深入理解c++中virtual關鍵字

2020-01-26 15:36:10

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1.virtual關鍵字主要是什么作用？
c++中的函數調用默認不適用動態綁定。要觸發動態綁定，必須滿足兩個條件：第一，指定為虛函數；第二，通過基類類型的引用或指針調用。
由此可見，virtual主要主要是實現動態綁定。

2.那些情況下可以使用virtual關鍵字？
virtual可用來定義類函數和應用到虛繼承。

友元函數構造函數 static靜態函數不能用virtual關鍵字修飾；
普通成員函數和析構函數可以用virtual關鍵字修飾；

3.virtual函數的效果

復制代碼代碼如下:

class GrandFather
{
public:
GrandFather() {}
virtual void fun()
{
cout << "GrandFather call function!" << endl;
}
};

class Father : public GrandFather
{
public:
Father() {}
void fun()
{
cout << "Father call function!" << endl;
}
};

class Son : public Father
{
public:
Son() {}
void fun()
{
cout << "Son call function!" << endl;
}
};

void print(GrandFather* father)
{
father->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Father * pfather = new Son;
        pfather->fun();
        GrandFather * pgfather = new Father;
        print(pgfather);
return 0;
}

輸出為 Son call function
Father call function

4.virtual的繼承性
只要基函數定義了virtual，繼承類的該函數也就具有virtual屬性
即 GrandFather Father Son同時定義virtual void fun()與GrandFather一個定義virtual void fun效果是一樣的

5.虛析構函數

復制代碼代碼如下:

class GrandFather
{
public:
GrandFather() {}
virtual void fun()
{
cout << "GrandFather call function!" << endl;
}

~GrandFather()
{
cout << "GrandFather destruction!" << endl;
}
};

class Father : public GrandFather
{
public:
Father() {}
void fun()
{
cout << "Father call function!" << endl;
}

~Father()
{
cout << "Father destruction!" << endl;
}
};

class Son : public Father
{
public:
Son() {}
void fun()
{
cout << "Son call function!" << endl;
}

~Son()
{
cout << "Son destruction!" << endl;
}
};

void print(GrandFather* p)
{
p->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Father * pfather = new Son;
delete pfather;
return 0;
}

以上代碼輸出：Father destruction!
                             GrandFather destruction!
執行了Son的構造函數，沒執行Son的析構函數，故把GrandFather的析構函數設置為virtual
則輸出: Son destruction!
        Father Destruction!
        GrandFather destruction!

6. 純虛函數
純虛函數定義如下：

復制代碼代碼如下:

class GrandFather
{
public:
GrandFather() {}
virtual void fun() = 0
{
cout << "GrandFather call function!" << endl;
}

virtual ~GrandFather()
{
cout << "GrandFather destruction!" << endl;
}
};

純虛函數為后代類提供可覆蓋的接口，但這個類中的版本決不會調用。
含有（或繼續）一個或多個純虛函數的類是抽象基類，抽象基類不能實例化！
繼承類只有重寫這個接口才能被實例化

7.虛繼承
虛繼承主要解決交叉繼承帶來的問題。這里給出一片參考文章c++虛繼承。
給一個例子如下

復制代碼代碼如下:

class GrandFather
{
public:
GrandFather() {}
void fun()
{
cout << "GrandFather call function!" << endl;
}

virtual ~GrandFather()
{
cout << "GrandFather destruction!" << endl;
}
};

class Father1 : public GrandFather
{
public:
Father1() {}
void fun()
{
cout << "Father call function!" << endl;
}

};

class Father2 : public GrandFather
{
public:
Father2() {}
void fun()
{
cout << "Father call function!" << endl;
}

};

class Son : public Father1, public Father2
{
public:
Son() {}
//void fun()
//{
// cout << "Son call function!" << endl;
//}
};

void print(GrandFather* p)
{
p->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Son* son = new Son;
son->fun();
return 0;
}

編譯時會提示報錯對fun的訪問不明確
如果Father1和Father2都用虛繼承繼承GrandFather類則可以解決這個問題

8. 構造函數和析構函數中的虛函數
如果在構造函數或析構函數中調用虛函數，則運行的是為構造函數或析構函數自身類型定義的版本

9.虛函數的實現機制
關于虛函數的實現機制，我們以后在介紹。

10.小結
關于virtual關鍵字的用法總結如上，有錯誤或者總結不到位的情況請能幫本人指出！

11.例子

復制代碼代碼如下:

class classA
{
public:
classA()
{
  clear();
}
virtual ~classA()
{
}
void clear()
{
  memset(this , 0 , sizeof(*this));
}
virtual void func()
{
  printf("func/n");
}
};

class classB : public classA
{
};

int main(void)
{
classA oa;
classB ob;
classA * pa0 = &oa;
classA * pa1 = &ob;
classB * pb = &ob;
oa.func(); // 1
ob.func(); // 2
pa0->func(); // 3
pa1->func(); // 4
pb->func(); // 5
return 0;
}

補充一個例子，這個程序輸出依次是
func
func
出錯
func
func

談談我的理解，當
classA oa;
oa.func();
不存在動態調用的過程，所以func雖然是虛函數，但是函數調用不通過虛表訪問，所以即使

復制代碼代碼如下:

memset(this , 0 , sizeof(*this));

找不到虛表地址也沒有關系
在執行classB ob;的時候，注意memset的是classA的地址，所有ob的虛表是存在的
即是如下，通過指針或引用（動態綁定）訪問oa的func函數（需要從虛表訪問），會出錯
訪問ob的func和函數，無論靜態訪問還是動態訪問，都不會出錯

當把classB的代碼改成如下時

復制代碼代碼如下:

class classB : public classA

<PRE style="FONT-WEIGHT: bold" class=cpp name="code">{</PRE><PRE style="FONT-WEIGHT: bold" class=cpp name="code">        classB()
{
  clear();
}
virtual ~classB()
{
}
void clear()
{
     memset(this , 0 , sizeof(*this));
}</PRE><BR>
<PRE></PRE>
<PRE style="FONT-WEIGHT: bold" class=cpp name="code">};</PRE>輸出為