C++虛函數 - 靜態函數能否為虛函數 .

1.virtual與靜態函數

C++中，靜態成員函數不能被聲明為virtual函數。

例如，下面的程序會編譯失敗。

#include<iostream>
class Test
{
   public:
      // 編譯錯誤：static成員函數不能聲明為virtual   
      virtual static void fun()  { }
};

同樣地，靜態成員函數也不能被聲明為const和volatile.

下面的程序也會編譯失敗。

#include<iostream>
class Test
{
   public:
      // 編譯錯誤: static成員函數不能為const
      static void fun() const { }

      // 如果聲明為下面這樣，是可以的。
      const static void fun() {}
      或類似於
      const static int fun() { return 0; }
};

2.為何static成員函數不能為virtual

1. static成員不屬於任何類對象或類實例，所以即使給此函數加上virutal也是沒有任何意義的。

2. 靜態與非靜態成員函數之間有一個主要的區別。那就是靜態成員函數沒有this指針。

   
   虛函數依靠vptr和vtable來處理。vptr是一個指針，在類的構造函數中創建生成，並且只能用this指針來訪問它，因為它是類的一個成員，並且vptr指向保存虛函數地址的vtable.

   對於靜態成員函數，它沒有this指針，所以無法訪問vptr. 這就是為何static函數不能為virtual.

   虛函數的調用關系：this -> vptr -> vtable ->virtual function

通過下面例子可以確定，當類增加了一個虛函數后，類的大小會增大4字節(指針的大小).

class Test

{

public:
      int _m;

};

sizeof(Test) = 4;

加入虛函數后，

class Test

{

public:

      int _m;

      virtual void fun();

};

sizeof(Test) = 8

 

3.為何static成員函數不能為const函數

當聲明一個非靜態成員函數為const時，對this指針會有影響。對於一個Test類中的const修飾的成員函數，this指針相當於Test const *, 而對於非const成員函數，this指針相當於Test *.

  而static成員函數沒有this指針，所以使用const來修飾static成員函數沒有任何意義。

  volatile的道理也是如此。

public:

      int _m;

      virtual void fun();

};

sizeof(Test) = 8