c++虚函数

虚基类

意义：假设定义了一个公共基类A。类B和类C都由类A公有派生，类D由类B和类C公有派生。显然D包含类A的两个拷贝，不仅多占用内存，而且还造成多个拷贝的数据不一致。

不定义虚基类的效果如下：

class A {

public:
    int x;
    void SetX(int a) { x = a; }
    A(int a = 0) { x = a; cout << "调用A构造函数" << endl;
    }
    void PA() { cout << "PA" <
 
  
所以从调试结果可以看出 构造了两个类A的对象。
 
  
分析：若要早多重继承中，希望公共基类在派生类中只有一个拷贝，可将该基类说明为虚基类。即在定义派生类时，在继承的公共基类类名钱加上关键字virtual。
 
  
格式：
 
  

class ClassName:virtual  ClassName
{...};
或
class ClassName:  virtual ClassName
{...};
 
  
实例如下：
 
  
class A {

public:
    int x;
    void SetX(int a) { x = a; }
    A(int a = 0) 
    { x = a; cout << "调用A构造函数" << endl;
    }
    void PA() { cout << "PA" <
 
  
所以，当基类设置为虚基类时，只拷贝一次虚基类。
 但是，为何基类的数据成员x数值为0？？？
 因为类D的构造函数调用了B和C的构造函数，类B和C又调用了类A的构造函数，但是因为由于虚基类在D中只有一个拷贝，编译器无法确定是由B还是C的构造函数调用A的构造函数，所以，编译器约定，执行B和C的构造函数时不调用虚基类A的构造函数，而在类D的构造函数中直接调用A的默认的构造函数。
 如果派生类继承了多个基类，基类中有虚基类和非虚基类，那么在创建该派生类的对象时，先调用虚基类的构造函数，然后调用非虚基类的构造函数，最后调用派生类的构造函数。若虚基类有多个，则虚基类构造函数的调用顺序取决于它们继承时的说明顺序。
 
  
虚函数
 
  
多态性是OOP的重要特性之一。利用多态性可以调用同名函数，实现不同功能。
 多态性分为运行时多态性和编译时的多态性。
 编译时的多态性通过函数重载或运算符重载实现，运算符重载本质上是函数重载。
 运行时的多态性是指在程序执行前，根据函数名和参数无法确定调用哪个函数，它通过类的继承关系和虚函数来实现，主要用来建立实用的类层次体系结构。
 定义：类中的非静态成员函数可以定义为虚函数。
 格式： virtual FuncName();
 特性：
 
  
继承性：若某类中有某个虚函数，则在其派生类中，该虚函数保持虚函数特性
 
  
可重定义： 若某类中有虚函数。在派生类中可重定义该虚函数，此时不用vritual修饰，仍保持虚函数特性，但为了提高程序可读性，一般加上vritual。
 
  
在派生类中重定义虚函数时，必须与基类的同名虚函数的参数个数，参数类型及返回值类型完全一致。
 
  
#include 
using namespace std;

class A {
public:
	int x;
void SetX(int a) { x = a; }
A(int a = 0) 
{
 	x = a; 
	cout<<"调用A构造函数"<< endl;
}
void virtual PA() { cout <<"PA"<
 
  
首先是L1行，定义一个A的对象，输出调用A构造函数，L2行输出PA3，L3行输出调用A构造函数，调用B构造函数。
 然后L4行调用的是类B中的函数PA（），这是利用支配规则，默认调用派生类的函数，和虚函数无关，体现的是编译时的多态性
 L6行，因为将派生类对象赋给基类的指针变量，符合赋值兼容规则，因为PA为基类中的虚函数并在派生类中重定义，所以调用派生类的虚函数PA（）。体现运行时的多态性。
 
  
说明：
 
  
1.使用基类类型的指针变量或引用，使该指针指向派生类的对象或引用，并通过指针调用指针所指对象的虚函数才能实现运行时的多态性。
 2. 不能将构造函数定义为虚函数，但通常把析构函数定义为虚函数，以便通过运行时的多态性，正确释放基类及派生类申请的动态内存
 3. 虚函数比一般成员函数执行慢一些，因为为了实现运行时多态性，每个派生类中=均要保存相应虚函数的入口地址表。
 
  
虚析构函数
 
  
当派生类中动态申请内存空间时，而新建一个基类类型的指针变量，指向派生类空间，如下：
 
  
A *a1 = new B;
a1->PA();
delete a1;
 
  
则程序只会调用基类的析构函数而不会调用派生类的构造函数，所以无法释放动态内存。当将基类的析构函数设置为虚函数时，则会调用派生类的析构函数。如下：
 
  
class A {

public:
    char *name;
    int x;
    A(int a = 0) { x = a; cout << "调用A构造函数" << endl;
    }
    void virtual PA() { cout << "PA" <
 
  
也可以将主程序更改下：
 
  
delete (B*)a1;
 
  
此时执行结果和上面一致。
 
  
纯虚函数
 
  
意义：在定义基类时，只能抽象出虚函数的原型，而不定义其实现，其实现依赖于它的派生类，这时，可把基类中的虚函数定义为纯虚函数。
 在基类中为其派生类保留一个函数名字
 
  
格式：
 
  
virtual 函数类型 函数名（参数表）=0
virtual   FuncName()=0;
 
  
说明： 1. 定义纯虚函数时，其实现不能在类内同时定义，但可在类外或其派生类中定义
 
  
虚函数赋值为0，并不表示函数返回值为零，起形式上的作用，纯虚函数不具备函数功能不能被调用。
 含有纯虚函数的类肯定是抽象类，因为虚函数没有实现部分，不能产生对象。
 但可定义抽象类类型的指针，以便用这种基类类型的指针变量指向其派生类的对象时，调用其派生类重定义的纯虚函数。引发运行时的多态性。
 
  
如下：
 
  
class A {

public:
    char *name;
    int x;
    A(int a = 0) { x = a; cout << "调用A构造函数" << endl;
    }
    void virtual print() = 0;
      ~A() { cout << "调用A的析构函数" << endl; }
};
class B : public A {
public:
    int y;
    B(int a = 0, int b = 0):A(a) { 
        name = new char[10];
        y = b; cout << "调用B构造函数" << endl;
    }
     ~B() 
    { 
        delete[] name;
        cout << "调用B的析构函数" << endl;
    }
    void print() { cout << "PB" << "x="<print();//调用的是派生类中的纯虚函数
    a1->A::print();//调用了A中的纯虚函数
    delete (B*)a1;
    return 0;
}
 
  
来源：CSDN
 原文：https://blog.csdn.net/qq_21961385/article/details/82858430