C++ 虚函数注意事项

在 C++ 中，虚函数是实现多态性的一种机制。使用虚函数时，有一些重要的注意事项需要考虑：

1. 虚函数的声明：
   • 在基类中用virtual关键字声明虚函数。
   • 派生类中重写该虚函数时，应使用override关键字，以提高代码的可读性。
2. 构造函数和析构函数：
   • 构造函数不能是虚函数。因为构造函数是在对象创建时调用的，而这时对象的类型还没有完全确定，所以不能实现多态。
   • 析构函数可以是虚函数，并且通常建议将基类的析构函数声明为虚函数。这样可以确保在删除指向派生类的基类指针时，能够正确地调用派生类的析构函数，从而避免内存泄漏。
3. 虚函数表（vtable）：
   • 每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，表中存放着虚函数的地址。
   • 当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际上是通过虚函数表来找到正确的函数地址进行调用的。
4. 覆盖与隐藏：
   • 如果派生类中的函数与基类中的虚函数具有相同的名称、返回类型以及参数列表，那么派生类的函数将覆盖基类的虚函数。
   • 如果参数列表不同，则派生类的函数将隐藏基类的同名函数，而不是覆盖它。
5. 纯虚函数和抽象类：
   • 纯虚函数是没有函数体的虚函数，它通过在函数声明的末尾添加= 0来指定。
   • 包含纯虚函数的类是抽象类，不能实例化对象。抽象类主要用于定义接口。
6. 性能考虑：
   • 使用虚函数会增加一些额外的开销，因为每次调用虚函数时都需要进行查找虚函数表的操作。
   • 在性能敏感的应用中，需要权衡使用虚函数带来的灵活性和性能开销。
7. 多重继承和虚函数：
   • 在多重继承中，如果多个基类包含同名的虚函数，派生类需要明确地覆盖这些函数，否则将会产生歧义。
   • 可以使用虚继承来解决多重继承中的“菱形继承”问题，确保基类只有一个实例。

综上，使用 C++ 中的虚函数时需要注意这些关键事项，以确保代码的正确性和高效性。

更进一步地，可参见如下详细介绍：

1. 有虚函数的基类应具有虚析构函数
2. 重写的虚函数应声明为 override 或 final
3. 虚函数参数的默认值应与基类中声明的一致
4. 不建议虚函数的参数有默认值
5. 在构造函数中不应调用虚函数
6. 在析构函数中不应调用虚函数
7. 派生类不应重新定义与基类相同的非虚函数
8. 拷贝和移动赋值运算符不应为虚函数
9. 比较运算符不应为虚函数
10. final 类中不应声明虚函数