C++虚函数 - 静态函数能否为虚函数 .

1.virtual与静态函数

C++中,静态成员函数不能被声明为virtual函数。

例如,下面的程序会编译失败。

class Test
{
  public:
     // 编译错误:static成员函数不能声明为virtual   
     virtual static void fun()  { }
};

同样地,静态成员函数也不能被声明为const和volatile.
下面的程序也会编译失败。

class Test
{
   public:
      // 编译错误: static成员函数不能为const
      static void fun() const { }
      // 如果声明为下面这样,是可以的。
      const static void fun() {}
      或类似于
      const static int fun() { return 0; }
};

2.为何static成员函数不能为virtual

  1. static成员不属于任何类对象或类实例,所以即使给此函数加上virutal也是没有任何意义的。

  2. 静态与非静态成员函数之间有一个主要的区别。那就是静态成员函数没有this指针。

     虚函数依靠vptr和vtable来处理。vptr是一个指针,在类的构造函数中创建生成,并且只能用this指针来访问它,因为它是类的一个成员,并且vptr指向保存虚函数地址的vtable.
    
     对于静态成员函数,它没有this指针,所以无法访问vptr. 这就是为何static函数不能为virtual.
    
     虚函数的调用关系:this -> vptr -> vtable ->virtual function
    
  3. 通过下面例子可以确定,当类增加了一个虚函数后,类的大小会增大4字节(指针的大小).

    class Test
    {
    public:
    int _m;
    };
    sizeof(Test) = 4;

    加入虚函数后,

    class Test
    {
    public:

    int _m;
    virtual void fun();
    };
    sizeof(Test) = 8

  4. 为何static成员函数不能为const函数

     当声明一个非静态成员函数为const时,对this指针会有影响。对于一个Test类中的const修饰的成员函数,this指针相当于const Test*, 而对于非const成员函数,this指针相当于Test *.
    
     而static成员函数没有this指针,所以使用const来修饰static成员函数没有任何意义。
    
     volatile的道理也是如此。
    

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