一、虚函数的基础知识
虚函数的定义,调用(外部函数的指针或引用,成员函数),构造函数和析构函数中调用虚函数,虚析构函数
赋值兼容,构造函数的重载,构造函数的初始化列表
见代码:
#include<iostream> using namespace std; class Base { public: Base():m(1),n(m+1){Display();} //构造函数中调用虚函数时自己的虚函数 Base(int x,int y):m(x),n(y){} void setxy(int x,int y){m=x+1;n=y+1;} virtual void Display(){cout<<"m*n="<< m*n<<endl;} void fun(){cout<<"成员函数访问虚函数:";Display();} virtual ~Base(){cout<<"析构函数base"<<endl;} private: int m; int n; }; class Subclass : public Base { public: Subclass(int x,int y,int r1):Base(x,y),r(r1){Display();} //继承构造函数 void setxyr(int x,int y,int r){setxy(x,y);r=r;} //继承成员函数 void Display(){cout<<"sub--->"<<r*r<<",";Base::Display();} ~Subclass(){cout<<"析构函数Subclass"<<endl;} private: int r; }; void print(Base & p) { cout<< "外部函数中使用引用调用虚函数:"; p.Display(); } void print2(Base *p) { cout<< "外部函数中使用指针调用虚函数:"; p->Display(); } int main() { Base *bp; Subclass *sp; Base b1; //构造函数 Base b(3,4); //构造函数,有虚函数 bp = &b; Subclass s(3,4,2); //构造函数,有虚函数 sp = &s; b1.setxy(7,8); s.setxy(4,5); s.setxyr(4,5,2); b1 = s; //赋值兼容 bp = sp; print(b1); //外部函数中的虚函数,指向定义对象b1 print(s); print2(bp); print2(sp); b1.fun(); //成员函数访问虚函数 s.fun(); b1.Display(); b.Display(); s.Display(); delete bp; //虚析构函数,指向基类的指针,调用适当的析构函数,先调用派生类 system("pause"); }
二、虚函数的实现机制
虚函数时如何实现的呢?这和编译有关。下面就来具体了解虚函数的编译过程。主要涉及要两个概念:虚函数表(vtbl)、虚函数表指针(vptr)。
虚函数表主要是一个类的虚函数的地址表。这张表解决了继承、覆盖的问题,保证真实反应实际的函数。这样,在有虚函数的类的实例中这个表被分配在了这个实例的内存中,所以,当我们用父类的指针来操作一个子类的时候,这张虚函数表就显得由为重要了,它就像一个地图一样,指明了实际所应该调用的函数。
在C++的标准规格说明书中说到,编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置(这是为了保证正确取到虚函数的偏移量)。 这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表,然后就可以遍历其中函数指针,并调用相应的函数。