C++ virtual 虚函数 C++ 中virtual 虚函数用法深入了解

时间:2021-01-29 静悟生慧人气:0

一、virtual修饰基类中的函数，派生类重写该函数：

#include
using namespace std;
class A{
public:
 virtual void display(){ cout<<"A"<<ENDL; }
 };
class B : public A{
public:
  void display(){ cout<<"B"<<ENDL; }
 };
void doDisplay(A *p)
{
p->display();
delete p;
}
int main(int argc,char* argv[])
{
doDisplay(new B());
return 0;
}

这段代码打印出的结果为B，但是当把A类中的virtual去掉之后打印出的就为A。

当基类中没有virtual的时候，编译器在编译的时候把p看做A类的对象，调用的自然就是A类的方法。

但是加上virtual之后，将dispaly方法变成了虚方法，这样调用的时候编译器会看调用的究竟是谁的实例化对象，这样就实现了多态的效果。

也就是说，当基类的派生类中有重写过基类的虚方法的时候，使用基类的指针指向派生类的对象，调用这个方法实际上调用的会是派生类最后实现的方法

二、派生类virtual 继承基类

#include
using namespace std;
class Person{
 public: Person(){ cout<<"Person构造"<<ENDL; }
  ~Person(){ cout<<"Person析构"<<ENDL; }
};
class Teacher : virtual public Person{
 public: Teacher(){ cout<<"Teacher构造"<<ENDL; }
  ~Teacher(){ out<<"Teacher析构"<<ENDL; }
};
class Student : virtual public Person{
 public: Student(){ cout<<"Student构造"<<ENDL; }
  ~Student(){ cout<<"Student析构"<<ENDL; }
};
class TS : public Teacher, public Student{
public:  TS(){ cout<<"TS构造"<<ENDL; }
   ~TS(){ cout<<"TS析构"<<ENDL; }
};
int main(int argc,char* argv[])
{
TS ts;
return 0;
}

1）这段代码的终端输出结果为：

Person构造
Teacher构造
Student构造
TS构造
TS析构
Student析构
Teacher析构
Person析构

2）当Teacher类和Student类没有虚继承Person类的时候，也就是把virtual去掉时候终端输出的结果为：

Person构造
Teacher构造
Person构造
Student构造
TS构造
TS析构
Student析构
Person析构
Teacher析构
Person析构

大家可以很清楚的看到这个结果明显不是我们所期望的：

我们在构造TS的时候需要先构造他的基类，也就是Teacher类和Student类。而Teacher类和Student类由都继承于Person类。这样就导致了构造TS的时候实例化了两个Person类。

同样的道理，析构的时候也是析构了两次Person类，这是非常危险的，也就引发出了virtual的第三种用法，虚析构，虚继承。

三、虚析构，虚继承

#include
using namespace std;
class Person{
 public: Person() {name = new char[16];cout<<"Person构造"<<ENDL;}
 virtual ~Person() {delete []name;cout<<"Person析构"<<ENDL;}
 private:
  char *name;
  };
class Teacher :virtual public Person{
public:  Teacher(){ cout<<"Teacher构造"<<ENDL; }
  ~Teacher(){ cout<<"Teacher析构"<<ENDL; }
};
class Student :virtual public Person{
public:  Student(){ cout<<"Student构造"<<ENDL; }
  ~Student(){ cout<<"Student析构"<<ENDL; }
};
class TS : public Teacher,public Student{
public:  TS(){ cout<<"TS构造"<<ENDL; }
   ~TS(){ cout<<"TS析构"<<ENDL; }
};
int main(int argc,char* argv[])
{
Person *p = new TS();
delete p;
return 0;
}

1）这段代码的运行结果为：

Person构造
Teacher构造
Student构造
TS构造
TS析构
Student析构
Teacher析构
Person析构

2）但是当我们把Person类中析构前面的virtual去掉之后的运行结果为：

Person构造
Teacher构造
Student构造
TS构造
Person析构
程序崩溃

很明显这个结果不是我们想要的程序，崩溃造成的后果是不可预计的，所以我们一定要注意在基类的析构函数前面加上virtual，

使其变成虚析构在C++程序中使用虚函数，虚继承和虚析构是很好的习惯可以避免许多的问题。

虚析构：

如果一个类用作基类，我们通常需要virtual来修饰它的析构函数，这点很重要。

如果基类的析构函数不是虚析构，当我们用delete来释放基类指针(它其实指向的是派生类的对象实例)占用的内存的时候，只有基类的析构函数被调用，而派生类的析构函数不会被调用，

这就可能引起内存泄露。如果基类的析构函数是虚析构，那么在delete基类指针时，继承树上的析构函数会被自低向上依次调用，即最底层派生类的析构函数会被首先调用，

然后一层一层向上直到该指针声明的类型。

虚继承：

虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。【菱形继承】

如:类D继承自类B1、B2，而类B1、B2都继承自类A，因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。

为了节省内存空间，可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承，而A就成了虚拟基类。实现的代码如下：

class A
 
class B1:public virtual A;
 
class B2:public virtual A;
 
class D:public B1,public B2;

虚拟继承在一般的应用中很少用到，所以也往往被忽视，这也主要是因为在C++中，多重继承是不推荐的，也并不常用，

而一旦离开了多重继承，虚拟继承就完全失去了存在的必要因为这样只会降低效率和占用更多的空间。

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