c++中的 虚函数 纯虚函数 虚基类
来源:互联网 发布:电纸书 安卓 软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 07:22
原文出自http://blog.csdn.net/dardgen/article/details/18790977
虚函数 ,纯虚函数, 虚基类,它们都和virtual有关,这三个带有虚字的定义容易使人混淆,下面先从作用上来解释这三个定义的区别:
1.虚函数是用于多态中virtual修饰父类函数,确保父类指针调用子类对象时,运行子类函数的。
2.纯虚函数是用来定义接口的,也就是基类中定义一个纯虚函数,基类不用实现,让子类来实现。
3.虚基类是用来在多继承中,如果父类继承自同一个父类,就只实例化一个父类(说的有点绕,就是只实例化一个爷爷的意思=。=)。
如果上面的没看懂没关系,下面来慢慢解释清楚。
一.虚函数
这个和多态有关,多态的定义不清楚的话到其他地方先了解一下,多态的三个必要条件:1.继承 2.重载 3.父类指针指向子类对象。
下面看程序:
第一个是没有使用virtual的,没有使用多态的:
- class A
- {
- public:
- void printf(){
- cout<<"printf A"<<endl;
- }
- };
- class B : public A
- {
- public:
- void printf(){
- cout<<"printf B"<<endl;
- }
- };
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- A *a = new A();
- a->printf();
- B *b = new B();
- b->printf();
- return 0;
- }
结果:
printf A
printf B
这是最基本的用法,没有多态,只有继承,下面是使用了多态但是没有引用virtual关键字的情况,多态的作用请参考其他地方的文章:
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- A *a = new B();
- a->printf();
- return 0;
- }
结果:
printf A
因为类的定义都一样,所以就没再写出来了,当父类指针指向子类对象的时候,如果不使用virtual,父类调用方法的时候还是调用了父类自己的方法,没有调用子类重写的方法,所以就没有实现到多态的作用,我们再来在父类中试试加入virtual关键字看看:
- class A
- {
- public:
- virtual void printf(){
- cout<<"printf A"<<endl;
- }
- };
- class B : public A
- {
- public:
- void printf(){
- cout<<"printf B"<<endl;
- }
- };
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- A *a = new B();
- a->printf();
- return 0;
- }
结果:
printf B
virtual是加入到父类中的,子类的代码没改变,main函数还是父类指针指向子类对象,结果终于可以打印到子类重写的方法了,所以证实了虚函数是用于多态中virtual修饰父类该重写的函数,确保父类指针调用子类对象时运行子类函数的。
二.纯虚函数
简单点说,纯虚函数就像java的接口,使用了纯虚函数的类不能被实例化,定义了纯虚函数的类不用写纯虚函数的实现,由子类实现,下面看代码:
- class A
- {
- public:
- virtual void printf() =0;
- };
- void A::printf()//纯虚函数可以不写实现
- {
- cout<<"printf A"<<endl;
- }
- class B : public A
- {
- public:
- void printf(){
- cout<<"printf B"<<endl;
- }
- };
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- A *a =new A();//编译出错,纯虚函数的类不能实例化
- a->printf();
- return 0;
- }
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- A *a =newB();//这里使用了多态
- a->printf();
- return 0;
- }
结果:
printf B
我把main函数的a指向了子类的对象,结果可以正确打印出子类的方法。由此说明了纯虚函数也是为多态服务的,它的作用是定义一个接口,让子类去实现。
三.虚基类
虚基类是c++独有的东西,因为c++中有多继承,也是关键字virtual相关的定义。
先来说说多继承,如果爷爷类(暂把父类的父类暂定为爷爷类= = ),父类继承自爷爷类。如果孙类继承自多个父类(听起来有点怪异),那么如果不使用虚基类,就会实例化多个爷爷类对象(越说越离奇),编译器会报错,说有歧义性。如果父类继承自虚基类,则可以解决多个父类不会实例化多个爷爷的问题,就是只有一个爷爷。
下面看代码:
- class Grandfather{
- public:
- int flag;
- Grandfather(){
- flag = 1;
- }
- };
- class Father1:publicGrandfather{
- public:
- Father1(){
- flag = 2;
- }
- };
- class Father2:publicGrandfather{
- public:
- Father2(){
- flag = 3;
- }
- };
- class Son:public Father1,publicFather2{
- };
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- Son *son = new Son();
- cout<<son->flag<<endl;//这里编译错误,没法指定flag是指定那一个,歧义
- return 0;
- }
如果没有使用虚基类,多个父类继承自同一个爷爷类,就会产生歧义,到底是不是同一个爷爷?如果父类继承虚基类就不同了:
- class Grandfather{
- public:
- int flag;
- Grandfather(){
- flag = 1;
- cout<<"Grandfather flag = "<<flag <<endl;
- }
- };
- class Father1:virtualpublicGrandfather{
- public:
- Father1(){
- flag = 2;
- cout<<"Father1 flag = "<<flag<<endl;
- }
- };
- class Father2:virtualpublicGrandfather{
- public:
- Father2(){
- flag = 3;
- cout<<"Father2 flag = "<<flag<<endl;
- }
- };
- class Son:public Father1,publicFather2{
- };
- int main(int argc, const char * argv[])
- {
- Son *son = new Son();
- cout<<son->flag<<endl;
- return 0;
- }
结果:
Grandfather flag = 1
Father1 flag = 2
Father2 flag = 3
3
现在,可以运行了,class Father2:virtual public Grandfather,就是继承虚基类的写法,爷爷对象只有一个,爷爷类的变量也只实例化了一次,那为什么最后打印出来的是3呢?看构造函数的顺序就可以看出来了,现在构造了爷爷类,再构造第一个继承的父类,最后继承第二个继承的父类,因此flag最后保持在第二个父类的修改值里了。
以上就是虚函数 ,纯虚函数, 虚基类知识点,虚函数 ,纯虚函数是为了多态服务,虚基类是为了只实例化一次基类存在的,如有说的不正确的地方,也请各位可以指正出来,共同学习。
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