EC++虚函数

时间:2022-05-23 梁唐人气:0

文章转自公众号：Coder梁（ID：Coder_LT）

一、虚函数注意事项

在之前的文章当中，我们已经讨论了虚函数的使用方法，也对它的原理进行了简单的介绍。

这里简单做一个总结：

在基类的方法声明中使用关键字virtual可以声明虚函数
加上了virtual关键字的函数在基类以及派生类和派生类再派生出来的类中都是虚的
在调用虚函数时，程序将会根据对象的类型执行对应的方法而非引用或指针的类型
在定义基类时，需要将要在派生类中重新定义的类方法声明为虚，如析构函数

除了这些之外，我们还有一些其他需要注意的事项。

1.构造函数

构造函数不能是虚函数，创建派生类对象时将调用派生类的构造函数，而非基类的构造函数，毕竟构造函数是根据类名调用的。

一般我们会在派生类中调用基类的构造函数，这其实不是继承机制，所以将类构造函数声明为虚没有意义。

2.析构函数

前文说过析构函数应该是虚函数，除非类不被继承。

因为派生类当中往往含有独有的成员变量，如果析构函数非虚，那么会导致在对象析构时仅调用基类的析构函数，从而导致独有的成员变量内存不被释放，引起内存泄漏。

所以通常我们会将析构函数设置成virtual，即使不用做基类也不会引起错误，至多只会影响一点效率。但在大型合作开发的项目当中，许多组件和类都是共享的，我们往往无法保证我们开发的类是否会被其他开发者继承，因此设置虚析构函数也是一种常规做法。

3.友元

友元函数不能是虚函数，因为友元不是类成员，只有成员函数才能是虚函数。

如果我们希望友元函数也能实现类似虚函数的功能，我们可以在友元函数当中使用虚函数来解决。

4.没有重新定义

如果派生类当中没有重新定义虚函数，那么将使用该函数的基类版本。如果派生类位于派生链中，如B继承了A，C继承了B这种情况，那么派生类将会使用最新的虚函数版本。

5.重新定义将隐藏方法

我们来看一个例子：

class Mammal {
 private:
  string name;
 public:
  Mammal(string n): name(n) {}
  virtual void speak() const {
   cout << "can't say anything" << endl;
  }
};

class Human : public Mammal{
 private:
  string job;
 public:
  Human(string n, string j): Mammal(n), job(j) {}
  virtual void speak(const string st) const {
   cout << "i'm human" << endl;
  }
};

我们在父类当中定义了一个无参虚函数speak，而在子类Human当中也定义了一个需要传入一个string类型的虚函数speak。

我试了一下，在我的g++编译器当中，会报错：

但根据C++ Primer中的说法，在一些古老的编译器当中，可能不会报错，甚至可能连警告都没有。

在这类编译器当中，我们重新定义父类中的虚函数，这样的重新定义不会生成两个重载版本，而是隐藏了父类无参的版本，只保留了接受string类型的版本，这种情况有别于函数重载。

在派生类当中重新定义函数，不是使用相同的函数特征标覆盖基类声明，而是隐藏同名的基类方法，不管函数特征标如何。

C++ Primer当中给出了两条经验规则：

如果重新定义继承的方法，应该保证与原来的原型完全相同，唯一的例外是返回的类型，如果基类返回的是基类的引用或指针，派生类可以改成派生类的引用或指针：

class Mammal {
 private:
  string name;
 public:
  Mammal(string n): name(n) {}
  virtual Mammal* build();
};

class Human : public Mammal{
 private:
  string job;
 public:
  Human(string n, string j): Mammal(n), job(j) {}
  virtual Human* build();
};

如果基类声明被重载了，那么应该在派生类中声明所有的基类版本：

class Mammal {
 private:
  string name;
 public:
  Mammal(string n): name(n) {}
  virtual void speak() const ;
     virtual void speak(int n) const;
     virtual void speak(const string st) const;
};

class Human : public Mammal{
 private:
  string job;
 public:
  Human(string n, string j): Mammal(n), job(j) {}
  virtual void speak() const ;
     virtual void speak(int n) const;
     virtual void speak(const string st) const;
};

如果我们只重新定义了一个版本，那么另外两个版本将隐藏。

但这可能和编译器版本有关，在新版的编译器当中似乎取消了这一设定。

我尝试了一下，发现并不会隐藏，一样可以顺利调用父类方法。

class Mammal {
 private:
  string name;
 public:
  Mammal(string n): name(n) {}
  virtual void speak() const {
   cout << "can't say anything from empty" << endl;
  }
  virtual void speak(const string st) const {
   cout << "can't say anything from string input" << endl;
  }
};

class Human : public Mammal{
 private:
  string job;
 public:
  Human(string n, string j): Mammal(n), job(j) {}
  virtual void speak(const string st) const {
   cout << "i'm human" << endl;
  }
};

int main() {
 Mammal *m = new Human("man", "spiderman");
 m->speak();
 return 0;
}

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