【C++】面向对象编程（六）在派生类中定义一个虚函数、虚函数的静态解析

在派生类中定义一个虚函数

• 定义派生类时：

1. 将基类中的虚函数覆盖掉：派生类提供新定义，所声明的函数原型必须完全符合基类所声明的函数原型（包括：参数列表、返回类型、常量性）；
2. 原封不动继承基类中的虚函数；如果继承的是纯虚函数，则这个派生类也会被视为抽象类，无法为它定义任何对象。

• 在派生类中，如果其基类的同名成员函数已声明为虚函数，则派生类的同名成员函数声明和定义前不用加virtual，即为了覆盖基类的某个虚函数，而进行函数声明时，不一定得加上关键字virtual，编译器会自动根据两个同名函数的原型声明，决定某个函数是否会覆盖其基类中的同名函数。

class num_sequence{
public:
	virtual const char*what_am_i()const{return "num_sequence\n";}
//...
};
class Fibonacci : public num_sequence{
public:
	virtual const char* what_am_i(){return "Fibonacci\n";}
	//编译器报错：基类声明为const，派生类却是non-const
	//...
};

• 返回类型必须完全吻合“的一个例外——当基类的虚函数返回某个基类形式（通常是指针或者引用）时，派生类中的同名函数便可以返回该基类所派生出来的类型：

class num_sequence{
public:
	//我们想让派生类的clone()函数可返回一个指针，
	//指向基类num_sequence的任何一个派生类
	virtual num_sequence *clone() = 0;
	
	//...
};

class Fibonacci : public num_seuqence{
public:
	//派生类同名函数不用加virtual
	Fibonacci *clone(){return new Fibonacci(*this);}
//...
};

虚函数的静态解析

为了能够在“单一对象中展现多种类型”，多态需要一层间接性。在C++中，唯有用基类的指针和引用才能够支持面向对象编程概念

虚函数机制无用的两种情况：

1. 基类的构造函数和析构函数里；
2. 使用的是基类的对象，而非基类对象的指针或引用。

所以，在基类的构造函数中，派生类的虚函数绝对不会被调用；基类的析构函数同理。

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示例分析：

• 以下代码中，AudioBook是基类LibMat的派生类，print()在类继承体系中是个虚函数：

void print(LibMat object, const LibMat *pointer, const LibMat &reference)
{
	//以下必定调用LibMat::print()
	object.print();
	
	//以下一定会通过虚函数机制来解析，
	//我们无法预知哪一份print()会被调用
	pointer->print();
	reference.print();
}

• 当我们为基类声明一个实际对象（如print()的第一个参数），同时也就分配出了足以容纳该实际对象的内存空间；
• 如果稍后传入的是个派生类对象，那就没有足够的内存放置派生类中的各个数据成员，例如我们将AudioBook对象传给print()：

int main()
{
	AudioBook iWish("Her pride of 10", "Stanley Lippman", "Jeremy Irons");
	print(iWish, iWish, iWish);
	//...
}

• 只有iWish内的“基类子对象（也就是属于LibMat的成分）”被复制到“为参数对象而保留的内存”中；
• 其他的子对象（AudioBook成分）则被切掉了；
• 至于另外两个参数：const LibMat *pointer和const LibMat &reference，则被初始化为iWish对象所在的内存地址；
• 这就是它们能够指向完整的AudioBook对象的原因。