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深入理解c++中virtual關(guān)鍵字

更新時(shí)間：2014年02月27日 09:43:38 投稿：jingxian

本篇文章主要是對(duì)c++中virtual關(guān)鍵字進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，需要的朋友可以過(guò)來(lái)參考下，希望對(duì)大家有所幫助

1.virtual關(guān)鍵字主要是什么作用？
c++中的函數(shù)調(diào)用默認(rèn)不適用動(dòng)態(tài)綁定。要觸發(fā)動(dòng)態(tài)綁定，必須滿足兩個(gè)條件：第一，指定為虛函數(shù)；第二，通過(guò)基類(lèi)類(lèi)型的引用或指針調(diào)用。
由此可見(jiàn)，virtual主要主要是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定。

2.那些情況下可以使用virtual關(guān)鍵字？
virtual可用來(lái)定義類(lèi)函數(shù)和應(yīng)用到虛繼承。

友元函數(shù) 構(gòu)造函數(shù) static靜態(tài)函數(shù) 不能用virtual關(guān)鍵字修飾；
普通成員函數(shù) 和析構(gòu)函數(shù) 可以用virtual關(guān)鍵字修飾；

3.virtual函數(shù)的效果

復(fù)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(shù)定義了virtual，繼承類(lèi)的該函數(shù)也就具有virtual屬性
即 GrandFather Father Son同時(shí)定義virtual void fun()與GrandFather一個(gè)定義virtual void fun效果是一樣的

5.虛析構(gòu)函數(shù)

復(fù)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(zhí)行了Son的構(gòu)造函數(shù)，沒(méi)執(zhí)行Son的析構(gòu)函數(shù)，故把GrandFather的析構(gòu)函數(shù)設(shè)置為virtual
則輸出: Son destruction!
        Father Destruction!
        GrandFather destruction!

6. 純虛函數(shù)
純虛函數(shù)定義如下：

復(fù)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(shù)為后代類(lèi)提供可覆蓋的接口，但這個(gè)類(lèi)中的版本決不會(huì)調(diào)用。
含有（或繼續(xù)）一個(gè)或多個(gè)純虛函數(shù)的類(lèi)是抽象基類(lèi)，抽象基類(lèi)不能實(shí)例化！
繼承類(lèi)只有重寫(xiě)這個(gè)接口才能被實(shí)例化

7.虛繼承
虛繼承主要解決交叉繼承帶來(lái)的問(wèn)題。這里給出一片參考文章c++虛繼承。
給一個(gè)例子如下

復(fù)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(shí)會(huì)提示報(bào)錯(cuò)對(duì)fun的訪問(wèn)不明確
如果Father1和Father2都用虛繼承繼承GrandFather類(lèi)則可以解決這個(gè)問(wèn)題

8. 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中的虛函數(shù)
如果在構(gòu)造函數(shù)或析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)，則運(yùn)行的是為構(gòu)造函數(shù)或析構(gòu)函數(shù)自身類(lèi)型定義的版本

9.虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
關(guān)于虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，我們以后在介紹。

10.小結(jié)
關(guān)于virtual關(guān)鍵字的用法總結(jié)如上，有錯(cuò)誤或者總結(jié)不到位的情況請(qǐng)能幫本人指出！

11.例子

復(fù)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(bǔ)充一個(gè)例子，這個(gè)程序輸出依次是
func
func
出錯(cuò)
func
func

談?wù)勎业睦斫?，?dāng)
classA oa;
oa.func();
不存在動(dòng)態(tài)調(diào)用的過(guò)程，所以func雖然是虛函數(shù)，但是函數(shù)調(diào)用不通過(guò)虛表訪問(wèn)，所以即使

復(fù)制代碼代碼如下:

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

找不到虛表地址也沒(méi)有關(guān)系
在執(zhí)行classB ob;的時(shí)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(guò)指針或引用（動(dòng)態(tài)綁定）訪問(wèn)oa的func函數(shù)（需要從虛表訪問(wèn)），會(huì)出錯(cuò)
訪問(wèn)ob的func和函數(shù)，無(wú)論靜態(tài)訪問(wèn)還是動(dòng)態(tài)訪問(wèn)，都不會(huì)出錯(cuò)

當(dāng)把classB的代碼改成如下時(shí)

復(fù)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