浅析c++中virtual关键字

http://blog.csdn.net/djh512/article/details/8973606

1.virtual关键字主要是什么作用？

c++中的函数调用默认不适用动态绑定。要触发动态绑定，必须满足两个条件：第一，指定为虚函数；第二，通过基类类型的引用或指针调用。

由此可见，virtual主要主要是实现动态绑定。

 

2.那些情况下可以使用virtual关键字？

virtual可用来定义类函数和应用到虚继承。

 

友元函数 构造函数 static静态函数 不能用virtual关键字修饰；

普通成员函数 和析构函数 可以用virtual关键字修饰；

 

3.virtual函数的效果

class GrandFather
{
public:
    GrandFather() {}
    virtual void fun()
    {
        cout << "GrandFather call function!" << endl;
    }
};

class Father : public GrandFather
{
public:
     Father() {}
     void fun()
     {
         cout << "Father call function!" << endl;
     }
};


class Son : public Father
{
public:
    Son() {}
    void fun()
    {
        cout << "Son call function!" << endl;
    }
};

void print(GrandFather* father)
{
    father->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Father * pfather = new Son;
        pfather->fun();
        GrandFather * pgfather = new Father;
        print(pgfather);
    return 0;
}

输出为 Son call function

                    Father call function

 

4.virtual的继承性

只要基函数定义了virtual，继承类的该函数也就具有virtual属性

        即 GrandFather Father Son同时定义virtual void fun()与GrandFather一个定义virtual void fun效果是一样的

5.虚析构函数

class GrandFather
{
public:
    GrandFather() {}
    virtual void fun()
    {
        cout << "GrandFather call function!" << endl;
    }

    ~GrandFather()
    {
        cout << "GrandFather destruction!" << endl;
    }
};

class Father : public GrandFather
{
public:
    Father() {}
    void fun()
    {
        cout << "Father call function!" << endl;
    }

    ~Father()
    {
        cout << "Father destruction!" << endl;
    }
};


class Son : public Father
{
public:
    Son() {}
    void fun()
    {
        cout << "Son call function!" << endl;
    }

     ~Son()
    {
        cout << "Son destruction!" << endl;
    }
};

void print(GrandFather* p)
{
    p->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Father * pfather = new Son;
    delete pfather;
    return 0;
}

    以上代码输出：Father destruction!

                             GrandFather destruction!

   执行了Son的构造函数，没执行Son的析构函数，故把GrandFather的析构函数设置为virtual

   则输出: Son destruction!

                Father Destruction!

               GrandFather destruction!

6. 纯虚函数

纯虚函数定义如下：

class GrandFather
{
public:
    GrandFather() {}
    virtual void fun() = 0
    {
        cout << "GrandFather call function!" << endl;
    }

    virtual ~GrandFather()
    {
        cout << "GrandFather destruction!" << endl;
    }
};

纯虚函数为后代类提供可覆盖的接口，但这个类中的版本决不会调用。

含有（或继续）一个或多个纯虚函数的类是抽象基类，抽象基类不能实例化！

继承类只有重写这个接口才能被实例化

 

7.虚继承

虚继承主要解决交叉继承带来的问题。这里给出一片参考文章c++虚继承。

给一个例子如下

class GrandFather
{
public:
    GrandFather() {}
    void fun()
    {
        cout << "GrandFather call function!" << endl;
    }

    virtual ~GrandFather()
    {
        cout << "GrandFather destruction!" << endl;
    }
};

class Father1 : public GrandFather
{
public:
    Father1() {}
    void fun()
    {
        cout << "Father call function!" << endl;
    }

};

class Father2 : public GrandFather
{
public:
    Father2() {}
    void fun()
    {
        cout << "Father call function!" << endl;
    }

};


class Son : public Father1, public Father2
{
public:
    Son() {}
    //void fun()
    //{
    //  cout << "Son call function!" << endl;
    //}
};

void print(GrandFather* p)
{
    p->fun();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Son* son = new Son;
    son->fun();
    return 0;
}

编译时会提示报错对fun的访问不明确

如果Father1和Father2都用虚继承继承GrandFather类则可以解决这个问题

 

8. 构造函数和析构函数中的虚函数

如果在构造函数或析构函数中调用虚函数，则运行的是为构造函数或析构函数自身类型定义的版本

 

9.虚函数的实现机制

关于虚函数的实现机制，这里给出一篇认为写得蛮清楚的文章。c++虚函数实现机制

 

10.小结

关于virtual关键字的用法总结如上，有错误或者总结不到位的情况请能帮本人指出！

 

11.例子

class classA
{
 public:
    classA()
    {
        clear();
    }
    virtual ~classA()
    {
    }
    void clear()
    {
        memset(this , 0 , sizeof(*this));
    }
    virtual void func()
    {
        printf("func
");
    }
};

class classB : public classA
{
};

int main(void)
{
    classA oa;
    classB ob;
    classA * pa0 = &oa;
    classA * pa1 = &ob;
    classB * pb = &ob;
    oa.func(); // 1
    ob.func(); // 2
    pa0->func(); // 3
    pa1->func(); // 4
    pb->func(); // 5
    return 0;
}

补充一个例子，这个程序输出依次是

func

func

出错

func

func

 

谈谈我的理解，当

classA oa;

oa.func();

不存在动态调用的过程，所以func虽然是虚函数，但是函数调用不通过虚表访问，所以即使

memset(this , 0 , sizeof(*this));

找不到虚表地址也没有关系

在执行classB ob;的时候，注意memset的是classA的地址，所有ob的虚表是存在的

即是如下，通过指针或引用（动态绑定）访问oa的func函数（需要从虚表访问），会出错

访问ob的func和函数，无论静态访问还是动态访问，都不会出错

 

当把classB的代码改成如下时

class classB : public classA

<pre name="code" class="cpp" style="font-weight: bold;">{</pre><pre name="code" class="cpp" style="font-weight: bold;">        classB()
    {
        clear();
    }
    virtual ~classB()
    {
    }
    void clear()
    {
        memset(this , 0 , sizeof(*this));
    }</pre><br>
<pre></pre>
<pre name="code" class="cpp" style="font-weight: bold;">};</pre>输出为

func

func

出错

出错

出错