C 語言學習記錄 27 虛函式和抽象類

2021-10-14 07:46:08 字數 2639 閱讀 6300

在函式定義之前加上關鍵字virtual的函式被稱為虛函式。

虛函式是實現多型性的手段之一，也就是雖然它有一樣的宣告，但是具體下到不同的類當中，實現的方法又有所差別

下面通過乙個例項來理解虛函式

#include


using


namespace std;


class


base};


class


derived1


:public base };


class


derived2


:public base };


intmain()
程式裡面還定義了基類指標，展示了這種用法，通過指標來呼叫函式。p所指的物件的型別決定了執行vfunc的哪乙個形式。此外，在執行時也可以得出這個結論，形成了執行時多型性的基礎。當然使用一般的類運算子"."也是可以進行呼叫的

c++為了支援多型性，引入了動態繫結和靜態繫結。

靜態繫結是指繫結的是物件的靜態型別，某乙個特性（比如函式）依賴於物件的靜態型別，發生在編譯時期；動態繫結指的是繫結了物件的動態型別，特性依賴於物件的動態型別會發生在執行期。

只有才用「指標->函式」或「引用物件.函式」的方法呼叫c++類中的虛函式才會執行動態繫結。

#include


using


namespace std;


class


cbase};


class


cderived


:public cbase};


void


main()
執行結果：

cderived function


cderived function


cderived function


cbase function
當引用或者指標在執行過程中被建立呼叫物件的過程，由於是在編譯執行的時候進行的，所以是一種動態繫結，因此，一般情況下也只有通過位址，即指標和引用才能進行動態繫結

有一類虛函式，在基類當中並不能給出很好的實現，還不如放到子類當中進行功能實現的，可以使用純虛函式，帶有純虛函式的類稱為抽象類。

純虛函式的定義格式為

virtual 函式型別 函式名(引數) = 0;
純虛函式只需要宣告，如果寫了具體的定義也會被編譯器忽略

抽象類是一種沒有具體實現方法的類，只是作為乙個基類來實現對事物的抽象，乙個抽象類也是不能定義物件的，只能作為基類被繼承，由它作為乙個公共的介面，實現多型性。

當乙個類繼承了基類的時候，派生類就實現了基類中定義的虛函式。如果乙個派生類沒有將基類的純虛函式全部實現，那麼這個派生類仍然是乙個抽象類，不能用來定義物件。如果乙個派生類將抽象類全部實現了，那麼這個派生類就不是乙個抽象類了

虛函式不能作為建構函式，因為如果作為的話初始化物件時就不能確定正確的成員資料型別，但是析構函式可以宣告為虛函式

#include


#include


using


namespace std;


classa}


;classb:


public a


virtual~b


()private


:char


* buf;};


void


fun(a* a)


void


main()


b::~b()


a::~a()
本例中，定義了乙個類a，在基類中定義了乙個虛析構函式。接下來，定義了該類的乙個子類，定義了虛析構函式呼叫a的析構函式，同時定義了乙個fun函式來對a的申請的控制項進行刪除。在主函式中定義了乙個a的指標，用子類b的物件來初始化，然後呼叫fun函式，執行結果證明先呼叫了b的析構函式然後呼叫a的析構函式，也就是說在呼叫b的析構函式之後，系統執行時發現析構函式繼承自a，就再呼叫一次a中的虛析構函式

實際生活中，乙個事物往往擁有多個屬性，在物件導向程式設計方法中，引入了多重繼承的概念，即乙個派生類可以有多個基類。

比如交通工具類可以派生出車和船兩個子類，但是水陸兩用船就必須繼承車和船的屬性

抽象類的多重繼承與類的多重繼承使用方法是一樣的

c++中式通過虛函式表實現虛函式的呼叫。虛函式表(v-table)主要儲存的就是某個類的虛函式的位址，還儲存了這個虛函式由哪個類繼承實現，這個表能夠真實地反映函式的繼承情況。

其實，虛函式表只起到了地圖的作用，當有乙個派生類通過父類的指標來進行操作時，就可以查詢虛函式表中的位址以尋找虛函式所佔到的記憶體位址了。

使用虛函式表的過程是這樣的：通過乙個物件位址以尋找該錶的位址，遍歷該表中儲存的虛函式的位址，通過位址呼叫相應的函式

1.為了提高程式的清晰性，最好在類的每乙個層次中都顯式宣告這些函式

2.沒有定義虛函式的派生類簡單的繼承了其直接基類的虛函式

3.如果乙個函式被定義為虛函式，那麼重新定義類時即便沒有宣告這個虛函式，在之後的繼承類層結構中都是虛函式

如果乙個類中含有純虛函式，那麼任何試圖對這個類進行例項化的操作都是錯誤的，因為抽象基類是不能直接被呼叫的，只能由子類進行繼承並呼叫子類的方法

虛函式和純虛函式的定義中不能有static識別符號，因為被static修飾的函式在編譯的時候要求前期繫結，然而虛函式是動態繫結的

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