(1)第一个,Print in Base
Print in Derive
(2)第二个,Print in Base
Print in Base
2)简述C++虚函数作用及底层实现原理
作用: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,实现多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离,就是实现以共同的方法,但因个体差异而采用不同的策略。
可以让成员函数操作一般化,用基类的指针指向不同的派生类的对象时,基类指针调用其虚成员函数,则会调用其真正指向对象的成员函数,而不是基类中定义的成员函数(只要派生类改写了该成员函数)。若不是虚函数,则不管基类指针指向的哪个派生类对象,调用时都会调用基类中定义的那个函数。
虚函数是动态绑定的基础。是非静态的成员函数。在类的声明中,在函数原型之前写virtual。virtual 只用来说明类声明中的原型,不能用在函数实现时。具有继承性,基类中声明了虚函数,派生类中无论是否说明,同原型函数都自动为虚函数。本质:不是重载声明而是覆盖。调用方式:通过基类指针或引用,执行时会 根据指针指向的对象的类,决定调用哪个函数。
底层实现:当一个类中有虚函数存在,所以编译器就会为它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。当别的类继承这个类时,
3)一个对象访问普通成员函数和虚函数哪个更快?
访问成员函数更快,因为当调用虚函数的时候,必须通过虚指针访问虚表从而得到函数的地址,称为动态多态。而普通成员函数在编译时已确定函数地址。
4)在什么情况下,析构函数需要是虚函数?
当其会被继承且子类中可能存在指针的时候。(此指针在析构时需释放空间)
当析构函数声明为虚函数时,基类指针可以指向派生类的对象(多态性),如果删除该指针delete []p;就会调用该指针指向的派生类析构函数,而派生类的析构函数又自动调用基类的析构函数,这样整个派生类的对象完全被释放。如果析构函数不被声明成虚函数,则编译器实施静态绑定,在删除基类指针时,只会调用基类的析构函数而不调用派生类析构函数,这样就会造成派生类对象析构不完全。所以,将析构函数声明为虚函数是十分必要的。
5)内联函数、构造函数、静态成员函数可以是虚函数吗?
都不可以。
注:inline, static, constructor三种函数都不能带有virtual关键字。
inline是编译时展开,必须有实体;
static属于class自己的,也必须有实体;
virtual函数基于vtable(内存空间),constructor函数如果是virtual的,调用时也需要根据vtable寻找,但是constructor是virtual的情况下是找不到的,因为constructor自己本身都不存在了,创建不到class的实例,没有实例,class的成员(除了public static/protected static for friend class/functions,其余无论是否virtual)都不能被访问了。
C++函数中那些不可以被声明为虚函数
常见的不不能声明为虚函数的有:普通函数(非成员函数);静态成员函数;内联成员函数;构造函数;友元函数。
1.为什么C++不支持普通函数为虚函数?
普通函数(非成员函数)只能被overload,不能被override,声明为虚函数也没有什么意思,因此编译器会在编译时邦定函数。
2.为什么C++不支持构造函数为虚函数?
这个原因很简单,主要是从语义上考虑,所以不支持。因为构造函数本来就是为了明确初始化对象成员才产生的,然而virtual function主要是为了再不完全了解细节的情况下也能正确处理对象。另外,virtual函数是在不同类型的对象产生不同的动作,现在对象还没有产生,如何使用virtual函数来完成你想完成的动作。(这不就是典型的悖论)
3.为什么C++不支持内联成员函数为虚函数?
其实很简单,那内联函数就是为了在代码中直接展开,减少函数调用花费的代价,虚函数是为了在继承后对象能够准确的执行自己的动作,这是不可能统一的。(再说了,inline函数在编译时被展开,虚函数在运行时才能动态的邦定函数)
4.为什么C++不支持静态成员函数为虚函数?
这也很简单,静态成员函数对于每个类来说只有一份代码,所有的对象都共享这一份代码,他也没有要动态邦定的必要性。
5.为什么C++不支持友元函数为虚函数?
因为C++不支持友元函数的继承,对于没有继承特性的函数没有虚函数的说法。
6)构造函数中可以调用虚函数吗?
这个原因很简单,主要是从语义上考虑,所以不支持。因为构造函数本来就是为了明确初始化对象成员才产生的,然而virtual function主要是为了再不完全了解细节的情况下也能正确处理对象(对象不完整)。另外,virtual函数是在不同类型的对象产生不同的动作,现在对象还没有产生,如何使用virtual函数来完成你想完成的动作。(这不就是典型的悖论)。