目录1.为什么需要virtual2.纯虚函数和抽象类3.构造函数与虚函数4.虚析构函数与纯虚析构函数5.纯虚析构函数的应用1.为什么需要virtual 按照Java的思维方式,在有了
按照Java的思维方式,在有了继承和向上类型转换(upcasting)之后,就可以实现多态性了。但是在c++中似乎并不能orz。考虑这种情况:
#include<iOStream>
using std::cout;
using std::endl;
class A{
public:
void f() const{
cout<<"class A's function"<<endl;
}
};
class B : public A{
public:
void f() const{
cout<<"class B's function"<<endl;
}
};
int main(){
B b;
A *ptr_a = &b;
A &ref_a = b;
ptr_a->f();//print: class A's function
ref_a.f();//print: Class A's function
}
在使用基类指针或引用调用一个派生类对象的函数时,我们发现程序仍然在调用基类的函数,要想解决这种情况,就要引入virtual关键字,将上面代码里的class A修改如下,main中的输出就变成类B中f()的输出了。
class A{
public:
virtual void f() const{
cout<<"class A's function"<<endl;
}
};
那么为什么Java不需要呢?因为virtual关键字实现功能的同时,会增加该类一些操作的时间和空间占用,C++将这部分占用的优化决定权交给了程序员,以实现可能的效率提高;而Java内置了virtual的机制,没有提高效率的选择,但是简化了编程。(关于virtual的具体机制,建议参考Thinking in C++)
有两点需要注意的:
在类设计时,常常希望基类仅仅作为派生类的一个接口,被继承实现,而不会去创建基类对象,这时,可以在基类中定义纯虚函数,使其成为一个抽象类。定义纯虚函数语法是在一个虚函数声名的基础上,加上=0。例如:virtual void f() = 0;
注意:当继承一个抽象类时,必须实现其所有的纯虚函数,否则继承出的类也是一个抽象类。
一般情况下,在基类中我们不会对纯虚函数进行实现,但是C++提供了实现纯虚函数的机制,这种方法可以让我们定义一段公共代码,使派生类可以公用。
class A{
public:
virtual void do() = 0;
};
void A::do(){
//一些公共代码
}
class B : public A{
public:
void do() {
A::do();
//其他代码
}
};
如上文所说,定义一个虚函数时,需要做一些额外的工作,完成这些工作的代码其实被秘密插入到类构造函数的开头部分。那么就有一个问题,如果我们在构造函数中调用虚函数会发生什么现象?答案是,会调用这个虚函数的本地版本,即虚函数机制在构造函数中不工作。
另外,构造函数也不能被定义为虚函数。
构造函数不能被定义为虚函数,而析构函数可以,并且经常被定义为虚函数。
#include<iostream>
using namespace std;
class Base1{
public:
~Base1(){cout<<"~Base1()"<<endl;}
};
class Base2{
public:
virtual ~Base2(){cout<<"~Base2()"<<endl;}
};
class Derived1 : public Base1{
public:
~Derived1(){cout<<"~Derived1()"<<endl;}
};
class Derived2 : public Base2{
public:
~Derived2(){cout<<"~Derived2()"<<endl;}
};
int main(){
Base1* pd1 = new Derived1();
Base2* pd2 = new Derived2();
delete pd1;
delete pd2;
}
上面代码的控制台输出:
~Base1()
~Derived2()
~Base2()
上面的代码暴露出在使用多态性时,不把析构函数定义成虚函数所带来的影响。这种错误不会立刻使程序崩溃,但是它不知不觉中使内存泄漏。
在一些时候,我们需要定义一个抽象类,但是刚好没有其他纯虚函数,这时候我们不妨将析构函数定义为纯虚的,因为作为基类的析构函数本来就要求为虚函数,将其进一步定义为纯虚函数并无太大不同。唯一需要注意的是,定义纯虚析构函数时必须为其提供函数体,如下。
class A{
public:
virtual ~A() = 0;
};
A::~A(){ }
class B:public A{
//不一定需要重定义析构函数,根据需要
}
还要注意一点,在析构函数中,虚机制也是不存在的,可通过下面的代码体会。
#include<iostream>
using namespace std;
class Base{
public:
virtual ~Base(){cout<<"~Base()"<<endl;f();}
virtual void f(){cout<<"Base::f()"<<endl;}
};
class Derived : public Base{
public:
~Derived(){cout<<"~Derived()"<<endl;}
void f(){cout<<"Derived::f()"<<endl;}
};
int main(){
Base * pb = new Derived();
delete pb;
}
控制台输出为:
~Derived()
~Base()
Base::f()
以上就是深入解析C++中多态性和虚函数使用原理的详细内容,更多关于C++ 多态性虚函数的资料请关注编程网其它相关文章!
--结束END--
本文标题: 深入解析C++中多态性和虚函数使用原理
本文链接: https://lsjlt.com/news/214070.html(转载时请注明来源链接)
有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341
2024-03-01
2024-03-01
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
2024-02-29
回答
回答
回答
回答
回答
回答
回答
回答
回答
回答
0