虛函數和純虛函數和析構函數

 

 

記錄了學習虛函數與純虛函數中有一些疑問，以及平常可能不注意的地方。

Q0：虛函數是怎么實現的？

0：簡單的說，是通過虛函數表實現的。如果一個類中含有虛函數，則系統會為這個類分配一個指針成員指向一張虛函數表(vtbl)，表中每一項指向一個虛函數的地址，實現上就是一個函數指針的數組。

 

Q1：基類函數加上virtual關鍵字，派生類不加，那么派生類的同名函數是虛函數嗎？

1.C++繼承中，如果基類定義了一個虛函數，那么派生類中的同名函數不用加virtual（也可以加）關鍵字，也可以使該函數為虛函數。因為派生類繼承了基類的屬性，所以派生類中同名函數被視為與基類有相同屬性的函數。

如果基類為純虛函數，那么派生類中也不用聲明virtual，但是必須實現純虛函數。

 

純虛函數基類中定義：virtual fun() = 0；派生類可以有不同的實現，即可以稱在基類中提供了該函數的接口。

Q2：那為什么需要這個接口呢，比如我直接可以在子類中分別寫同名函數，然后一一實現。

2.看到的一個很形象例子：比如基類的接口類似與電腦的USB接口，不同的設備都可以插入訪問數據，U盤、鼠標、鍵盤；如果分別實現的話，那么就需要在電腦上加三個不同類型的接口，而純虛函數的作用，則只需要這一個接口來對不同的需求進行操作，非常方便。

 

Q3：構造函數可以是虛函數嗎？析構函數呢？

3：構造函數不能是虛函數，因為要構造一個對象，就必須知道構造了什么；析構函數一般定義為虛函數，稱為虛析構函數（指向派生類對象的基類指針被delete時，會調用派生類析構函數、基類的析構函數，否則只會調用基類的析構函數），可以定義為純虛函數。

（可以參考 http://www.cnblogs.com/chio/archive/2007/09/10/888260.html）
講了平常不會注意的地方：
純虛函數也可以定義函數體；
6) 析構函數可以是純虛的，但純虛析構函數必須有定義體，因為析構函數的調用是在子類中隱含的。 
7) 非純的虛函數必須有定義體，不然是一個錯誤。

 

虛函數的作用：（例子）　

class Base
{
public:
    virtual void Draw(){};
};

class DerivedA:public Base
{
public:
    DerivedA(){};
    void Draw()
    {
        printf("A draw\n");
    }
};

class DerivedB:public Base
{
public:
    DerivedB(){};
    void Draw()
    {
        printf("B draw\n");
    }
};    

如果要DerivedA或者DerivedB調用Draw()，可以分別new它們的對象，然后調用Draw()，但是如果還有其他的派生類，則需要定義並new很多個對象；

那么，虛函數的作用：

Base* base = new DerivedA; 或者 Base* base = new DerivedB;

base->Draw(); //按照new的對象，對應調用派生類的Draw()函數，只需要定義一個base指針即可。

 

純虛函數的作用：（例子）

class Vehicle
{
public:
    virtual void Print()=0; //純虛函數的定義
};

class Car:public Vehicle
{
public:
    virtual void Print(){cout<<"Car"<<endl;};
};

class Bike:public Vehicle
{
public:
    virtual void Print(){cout<<"Bike"<<endl;};
};

void main()
{
    Car c;
    Bike b;
    b.Print();　　//輸出Bike
    c.Print();　　//輸出Car
}

這里Vehicle為抽象類，也叫純虛類；定義了print()=0；派生類Car和Bike實現了print()函數，按照對象調用各自的print()函數。

 

Q4：如何通過指向派生類對象的指針或引用調用基類對象的虛函數？（參考https://blog.csdn.net/chijianxingfeng/article/details/8870387）

例一：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout<<"in A::show()\n";
    }
};
 
class B:public A
{
public:
    void show()
    {
        cout<<"in B::show()\n";
    }
};
 
int main()
{
    A a;
    //通過派生類對象的引用pb 實現了調用基類中虛函數show()，，
    //如果把 A中show() 前面的virtual去掉, 則調用的就是B 中的show()
    B &pb = static_cast<B&>(a);
    pb.show();    //調用的是基類 A的 show();
    return 0;
}

輸出：

例二：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout<<"in A::show()\n";
    }
    void callfunc()
    {
        show();
    }
};
 
class B:public A
{
public:
    void show()
    {
        cout<<"in B::show()\n";
    }
};
 
int main()
{
    B b;
    b.callfunc();    //調用的是A::callfunc(),,但在A::callfunc()調用的是B::show()
            //這就是一個虛調用
    A a;
    a.callfunc();    //這里調用的是A::show()
    return 0;
}

輸出：