理解虚函数
来源:互联网 发布:js设置p标签内容 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 21:49
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。
下面是对C++的虚函数这玩意儿的理解。
什么是虚函数(如果不知道虚函数为何物,但有急切的想知道,那你就应该从这里开始)
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
class A{ public: void print(){ cout<<”This is A”<<endl;} }; class B:public A{ public: void print(){ cout<<”This is B”<<endl;} }; int main(){ //为了在以后便于区分,我这段main()代码叫做main1 A a; B b; a.print(); b.print(); }
通过class A和class B的print()这个接口,可以看出这两个class因个体的差异而采用了不同的策略,输出的结果也是我们预料中的,分别是This is A和This is B。但这是否真正做到了多态性呢?No,多态还有个关键之处就是一切用指向基类的指针或引用来操作对象。那现在就把main()处的代码改一改。
int main(){ //main2 A a; B b; A* p1=&a; A* p2=&b; p1->print(); p2->print(); }
运行一下看看结果,哟呵,蓦然回首,结果却是两个This is A。问题来了,p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print()函数,这不是我们所期望的结果,那么解决这个问题就需要用到虚函数
class A{ public: virtual void print(){ cout<<”This is A”<<endl;} //现在成了虚函数了 }; class B:public A{ public: void print(){ cout<<”This is B”<<endl;} //这里需要在前面加上关键字virtual吗? };
毫无疑问,class A的成员函数print()已经成了虚函数,那么class B的print()成了虚函数了吗?回答是Yes,我们只需在把基类的成员函数设为virtual,其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数。所以,class B的print()也成了虚函数。那么对于在派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰,那就是你自己的问题了。
现在重新运行main2的代码,这样输出的结果就是This is A和This is B了。
现在来消化一下,我作个简单的总结,指向基类的指针在操作它的多态类对象时,会根据不同的类对象,调用其相应的函数,这个函数就是虚函数 。
虚函数是在基类中定义的,目的是不确定它的派生类的具体行为。例:
定义一个基类:class Animal//动物。它的函数为breathe()//呼吸。
再定义一个类class Fish//鱼 。它的函数也为breathe()
再定义一个类class Sheep //羊。它的函数也为breathe()
为了简化代码,将Fish,Sheep定义成基类Animal的派生类。
然而Fish与Sheep的breathe不一样,一个是在水中通过水来呼吸,一个是直接呼吸空气。所以基类不能确定该如何定义breathe,所以在基类中只定义了一个virtual breathe,它是一个空的虚函数。具本的函数在子类中分别定义。程序一般运行时,找到类,如果它有基类,再找它的基类,最后运行的是基类中的函数,这时,它在基类中找到的是virtual标识的函数,它就会再回到子类中找同名函数。这就是虚函数的产生,和类的多态性的体现.
这里的多态性是指类的多态性。
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