定义
定义:在某
基类中声明为 virtual 并在一个或多个
派生类中被重新定 义的
成员函数[1]语法:virtual 函数返回类型 函数名(参数表) {
函数体;}
虚函数必须是基类的非
静态成员函数,其访问权限可以是private或protected或public,在基类的类定义中定义虚函数的一般形式:
.......
};
虚函数的作用是实现
动态联编,也就是在程序的运行阶段动态地选择合适的
成员函数,在定义了虚函数后,可以在
基类的
派生类中对虚函数重新定义,在派生类中重新定义的函数应与虚函数具有相同的
形参个数和形参类型。以实现统一的接口,不同定义过程。如果在
派生类中没有对虚函数重新定义,则它继承其
基类的虚函数。
当程序发现虚函数名前的关键字virtual后,会自动将其作为
动态联编处理,即在程序运行时动态地选择合适的成员函数。虚函数是C++
多态的一种表现。
例如:子类继承了父类的一个函数(方法),而我们把父类的
指针指向子类,则必须把父类的该函数(方法)设为virtual(虚函数)。
([2010.10.28] 注:下行语义容易使人产生理解上的偏差,实际效果应为:
如存在:Base -> Derive1 -> Derive2 及它们所拥有的虚函数func()
则在访问
派生类Derive1的实例时,使用其
基类Base及本身类型Derive1,或被
静态转换的后续派生类Derive2的
指针或引用,均可访问到Derive1所实现的func()。)
使用虚函数,我们可以灵活的进行
动态绑定,当然是以一定的开销为代价。如果父类的函数(方法)根本没有必要或者无法实现,完全要依赖子类去实现的话,可以把此函数(方法)设为virtual 函数名=0 我们把这样的函数(方法)称为
纯虚函数。
条件
2、 类之间存在子类型关系,一般表现为一个类从另一个类公有派生而来。
3、 必须先使用
基类指针指向子类型的对象,然后直接或者间接使用基类指针调用虚函数。
c++的
下面是对C++的虚函数的理解。
一,定义
简单地说,那些被virtual关键字修饰的
成员函数,就是虚函数。虚函数的作用,用专业术语来解释就是实现
多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离;用形象的语言来解释就是实现以共同的方法,但因个体差异而采用不同的策略。下面来看一段简单的代码
如果你没有看过《Inside The C++ Object Model》这本书,但又急切想知道,那你就应该从这里开始) 虚函数是如何做到因对象的不同而调用其相应的函数的呢?现在我们就来剖析虚函数。我们先定义两个类
class A{ //虚函数示例代码
public:
virtual void fun(){cout<<1<<endl;}
virtual void fun2(){cout<<2<<endl;}
};
class B:public A{
public:
void fun(){cout<<3<<endl;}
void fun2(){cout<<4<<endl;}
};
由于这两个类中有虚函数存在,所以
编译器就会为他们两个分别插入一段你不知道的数据,并为他们分别创建一个表。那段数据叫做vptr
指针,指向那个表。那个表叫做vtbl,每个类都有自己的vtbl,vtbl的作用就是保存自己类中虚函数的地址,我们可以把vtbl形象地看成一个
数组,这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址,请看图
通过左图,可以看到这两个vtbl分别为class A和class B服务。现在有了这个模型之后,我们来分析下面的代码
A *p=new A;
p->fun();
毫无疑问,调用了A::fun(),但是A::fun()是如何被调用的呢?它像普通函数那样直接跳转到函数的代码处吗?No,其实是这样的,首先是取出vptr的值,这个值就是vtbl的地址,再根据这个值来到vtbl这里,由于调用的函数A::fun()是第一个虚函数,所以取出vtbl第一个slot里的值,这个值就是A::fun()的地址了,最后调用这个函数。现在我们可以看出来了,只要vptr不同,指向的vtbl就不同,而不同的vtbl里装着对应类的虚函数地址,所以这样虚函数就可以完成它的任务。
而对于class A和class B来说,他们的vptr
指针存放在何处呢?其实这个指针就放在他们各自的实例对象里。由于class A和class B都没有
数据成员,所以他们的实例对象里就只有一个vptr指针。通过上面的分析,现在我们来实作一段代码,来描述这个带有虚函数的类的简单模型。
其他信息
(2)只需要在声明函数的类体中使用
关键字“virtual”将函数声明为虚函数,而定义函数时不需要使用关键字“virtual”。
(4)如果声明了某个
成员函数为虚函数,则在该类中不能出现和这个成员函数同名并且返回值、参数个数、类型都相同的非虚函数。在以该类为
基类的
派生类中,也不能出现这种同名函数。
虚函数联系到
多态,多态联系到继承。所以本文中都是在继承层次上做文章。没了继承,什么都没得谈。