C++虚函数
简单的说,虚函数就是被virtual修饰的成员函数。其目的就是为了实现类的多态性,需要了解一下几个问题:
1.一个函数是虚函数,并不是说这个函数不被实现;
2.定义一个函数为虚函数的目的,是为了从基类调用派生类的同名函数;
3.如果一个函数被定义为纯虚函数,代表这个函数没有被实现,需要子类实现。
举例说明:
class A { public: virtual void foo() { cout<<"A::f()"<<endl; } }; class B : public A { public: void foo() { cout<<"B::f()"<<endl; } }; void main() { B b; b.foo(); //1.子类调用函数 ((A)b).foo(); //2.转换成基类调用 A* p = &b; p->foo(); //3.通过基类指针调用 A a; a.foo(); //4.基类调用 }
结果:
虽然基类有虚函数foo()的实现,但其派生类仍然会调用其本身的foo函数。
通过强制类型转换将派生类转成基类,则会调用基类的foo函数。
通过基类调用派生类的同名函数,需要以指针的形式调用。
纯虚函数:
纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它在基类中没有定义,但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”
为了方便使用多态特性,我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。
为了解决上述问题,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数(方法:virtual ReturnType Function()= 0;),则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类,它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。
声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以,用户不能创建类的实例,只能创建它的派生类的实例。
纯虚函数最显著的特征是:它们必须在继承类中重新声明函数(不要后面的=0,否则该派生类也不能实例化),而且它们在抽象类中往往没有定义。
定义纯虚函数的目的在于,使派生类仅仅只是继承函数的接口。
纯虚函数的意义,让所有的类对象(主要是派生类对象)都可以执行纯虚函数的动作,但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。
再看一个例子:
class A { public: virtual void foo() = 0;//定义为纯虚函数 }; class B : public A { public: void foo() { cout<<"B::f()"<<endl; } };
A a; //错误,无法实例化 B b; ((A)b).foo(); //错误
正确的调用方法是:
B b; b.foo(); //1.子类调用函数 A* p = &b; p->foo(); //2.通过基类指针调用
结果:
但是对于析构函数,问题就不是这么简单了,如果通过delete基类的指针销毁派生类的对象,会出现一些问题,例如:
class A { public: A() { cout<<"A()"<<endl; } ~A() { cout<<"~A()"<<endl; } }; class B : public A { public: B() { cout<<"B()"<<endl; } ~B() { cout<<"~B()"<<endl; } }; void main() { A* pA = new B; delete pA; }
结果:
可见派生类的析构函数并没有被调用,如果派生类析构函数中含有释放资源的操作,就会产生意想不到的结果。为了保证基类的析构函数被调用,我们可以将基类的析构函数定义为虚函数。
class A { public: A() { cout<<"A()"<<endl; } virtual ~A() //定义为虚函数 { cout<<"~A()"<<endl; } }; class B : public A { public: B() { cout<<"B()"<<endl; } ~B() { cout<<"~B()"<<endl; } }; void main() { A* pA = new B; delete pA; }
结果:
搞定~!
总结:
1.通过虚函数可以使派生类继承基类的接口函数,通过基类调用派生类的这个函数,需要通过指针的方式。
2.含有纯虚函数的类是抽象类,是不能被实例化的,同时派生类也必须实现这个纯虚函数。
3.析构函数应当是虚函数,将调用相应对象类型的析构函数,因此,如果指针指向的是子类对象,将调用子类的析构函数,然后自动调用基类的析构函数。
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