c++ virtual函数 继承实现例子

合集下载

虚函数原理

虚函数原理

虚函数原理虚函数是 C++ 中一个非常重要的特性,它为面向对象编程提供了很强的支持。

虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的,本文将介绍虚函数的概念、使用方法以及实现原理。

一、虚函数概念虚函数是指在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数,它的作用是允许在子类中对该函数进行覆盖。

具体来说,虚函数允许在子类中定义一个与基类中同名的函数,当使用子类对象调用该函数时,程序会动态的选择调用子类中的函数。

虚函数的语法如下:```class Base {public:virtual void foo();};```虚函数可以被重写(覆盖),也可以被继承,但是不能被 static 和 friend 修饰。

二、虚函数的使用使用虚函数需要满足一下条件:1.虚函数必须在公有的类成员函数列表中声明,并在类声明的内部定义。

2.虚函数必须在基类和派生类中以相同的参数列表进行定义。

下面是一个使用虚函数的简单例子:class Square: public Shape {public:Square(double s) : side(s) {}double getArea() { return side * side; }Shape 是一个基类,Square 是它的一个派生类,Square 中重写了 getArea() 函数,计算正方形的面积。

虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的。

虚函数表是一个指针数组,存储了每个类中的虚函数指针。

当对象被创建时,会在其内存空间中创建一个指向虚函数表的指针,这个指针通常称为虚函数表指针(vptr),虚函数的调用就是通过这个指针完成的。

每个含有虚函数的类都有一个独立的虚函数表,虚函数表智能在类的第一个对象中存储,它包含了该类中所有虚函数的地址。

在派生类中,虚函数表通常继承自它的直接基类,并在此基础上添加或修改虚函数的地址。

这样如果在派生类对象中调用虚函数时,程序会先获得对象的虚函数表指针,然后通过该指针找到对应的虚函数地址来执行函数。

C语言中的面向对象

C语言中的面向对象

C语言中的面向对象(1)-类模拟和多态,继承在面向对象的语言里面,出现了类的概念。

这是编程思想的一种进化。

所谓类:是对特定数据的特定操作的集合体。

所以说类包含了两个范畴:数据和操作。

而C语言中的struct仅仅是数据的集合。

(liyuming1978@)1.实例:下面先从一个小例子看起输出结果:11It is B.c=13It is A.a=1It is B_Fun2.类模拟解说:我在网上看见过一篇文章讲述了类似的思想(据说C++编程思想上有更加详细的解说,可惜我没空看这个了,如果有知道的人说一说吧)。

但是就象C++之父说的:“C++和C 是两种语言”。

所以不要被他们在语法上的类似就混淆使用,那样有可能会导致一些不可预料的事情发生。

其实我很同意这样的观点,本文的目的也不是想用C模拟C++,用一个语言去模拟另外一个语言是完全没有意义的。

我的目的是想解决C语言中,整体框架结构过于分散、以及数据和函数脱节的问题。

C语言的一大问题是结构松散,虽然现在好的大型程序都基本上按照一个功能一个文件的设计方式,但是无法做到更小的颗粒化――原因就在于它的数据和函数的脱节。

类和普通的函数集合的最大区别就在于这里。

类可以实例化,这样相同的函数就可以对应不同的实例化类的变量。

自然语言的一个特点是概括:比如说表。

可以说手表,钟表,秒表等等,这样的描述用面向对象的语言可以说是抽象(继承和多态)。

但是我们更要注意到,即使对应于手表这个种类,还是有表链的长度,表盘的颜色等等细节属性,这样细微的属性如果还用抽象,就无法避免类膨胀的问题。

所以说类用成员变量来描述这样的属性。

这样实例并初始化不同的类,就描述了不同属性的对象。

但是在C语言中,这样做是不可能的(至少语言本身不提供这样的功能)。

C语言中,如果各个函数要共享一个变量,必须使用全局变量(一个文件内)。

但是全局变量不能再次实例化了。

所以通常的办法是定义一个数组。

以往C语言在处理这样的问题的时候通常的办法就是这样,比如说socket的号,handel等等其实都是数组的下标。

c++_Virtual用法

c++_Virtual用法

virtual用法一#includeusing namespace std;class A{public:virtual void display(){ cout<<"A"<<ENDL; }};class B : public A{public:void display(){ cout<<"B"<<ENDL; }};void doDisplay(A *p){p->display();delete p;}int main(int argc,char* argv[]){doDisplay(new B());return 0;}这段代码打印出的结果为B,但是当把A类中的virtual去掉之后打印出的就为A。

当基类中没有virtual的时候,编译器在编译的时候把p看做A类的对象,调用的自然就是A类的方法。

但是加上virtual之后,将dispaly方法变成了虚方法,这样调用的时候编译器会看调用的究竟是谁的实例化对象,这样就实现了多态的效果。

也就是说,当基类的派生类中有重写过基类的虚方法的时候,使用基类的指针指向派生类的对象,调用这个方法实际上调用的会是派生类最后实现的方法virtual用法二#includeusing namespace std;class Person{public: Person(){ cout<<"Person构造"<<ENDL; }~Person(){ cout<<"Person析构"<<ENDL; }};class Teacher : virtual public Person{public: Teacher(){ cout<<"Teacher构造"<<ENDL; }~Teacher(){ out<<"Teacher析构"<<ENDL; }};class Student : virtual public Person{public: Student(){ cout<<"Student构造"<<ENDL; }~Student(){ cout<<"Student析构"<<ENDL; }};class TS : public Teacher, public Student{public: TS(){ cout<<"TS构造"<<ENDL; }~TS(){ cout<<"TS析构"<<ENDL; }};int main(int argc,char* argv[]){TS ts;return 0;}这段代码的终端输出结果为:Person构造Teacher构造Student构造TS构造TS析构Student析构Teacher析构Person析构当Teacher类和Student类没有虚继承Person类的时候,也就是把virtual去掉时候终端输出的结果为:Person构造Teacher构造Person构造Student构造TS构造TS析构Student析构Person析构Teacher析构Person析构大家可以很清楚的看到这个结果明显不是我们所期望的。

C++中虚函数工作原理和(虚)继承类的内存占用大小计算

C++中虚函数工作原理和(虚)继承类的内存占用大小计算

C++中虚函数工作原理和(虚)继承类的内存占用大小计算一、虚函数的工作原理虚函数的实现要求对象携带额外的信息,这些信息用于在运行时确定该对象应该调用哪一个虚函数。

典型情况下,这一信息具有一种被称为vptr(virtual table pointer,虚函数表指针)的指针的形式。

vptr 指向一个被称为vtbl(virtual table,虚函数表)的函数指针数组,每一个包含虚函数的类都关联到vtbl。

当一个对象调用了虚函数,实际的被调用函数通过下面的步骤确定:找到对象的vptr 指向的vtbl,然后在vtbl 中寻找合适的函数指针。

虚拟函数的地址翻译取决于对象的内存地址,而不取决于数据类型(编译器对函数调用的合法性检查取决于数据类型)。

如果类定义了虚函数,该类及其派生类就要生成一张虚拟函数表,即vtable。

而在类的对象地址空间中存储一个该虚表的入口,占4个字节,这个入口地址是在构造对象时由编译器写入的。

所以,由于对象的内存空间包含了虚表入口,编译器能够由这个入口找到恰当的虚函数,这个函数的地址不再由数据类型决定了。

故对于一个父类的对象指针,调用虚拟函数,如果给他赋父类对象的指针,那么他就调用父类中的函数,如果给他赋子类对象的指针,他就调用子类中的函数(取决于对象的内存地址)。

虚函数需要注意的大概就是这些个地方了,之前在More effective C++上好像也有见过,不过这次在Visual C++权威剖析这本书中有了更直白的认识,这本书名字很牛逼,看看内容也就那么回事,感觉名不副实,不过说起来也是有其独到之处的,否则也没必要出这种书了。

每当创建一个包含有虚函数的类或从包含有虚函数的类派生一个类时,编译器就会为这个类创建一个虚函数表(VTABLE)保存该类所有虚函数的地址,其实这个VTABLE的作用就是保存自己类中所有虚函数的地址,可以把VTABLE形象地看成一个函数指针数组,这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址。

c++ 子类虚函数

c++ 子类虚函数

c++ 子类虚函数
在C++中,子类可以重写父类的虚函数。

首先,父类中的虚函
数必须使用关键字virtual进行声明,这样子类才能重写该函数。

当子类继承自父类并且重写了父类的虚函数时,子类的实例化对象
将调用子类中的虚函数而不是父类中的版本。

当定义子类的虚函数时,需要使用override关键字来明确指出
这是对父类虚函数的重写,这有助于提高代码的可读性和可维护性。

在子类中使用override关键字可以确保该函数确实是重写了父类中
的虚函数,如果不是,则会产生编译错误。

另外,子类还可以选择是否调用父类的虚函数。

在子类中重写
父类的虚函数时,可以使用作用域解析运算符::来显式调用父类的
虚函数,这样可以在子类中添加一些额外的逻辑而不影响父类的行为。

需要注意的是,在C++中,虚函数是通过指针来实现多态性的,因此在子类中重写父类的虚函数时,需要确保函数签名(参数列表
和返回类型)与父类中的虚函数相匹配,否则编译器将无法正确识
别这是重写,从而导致意外的行为。

总之,在C++中,子类可以通过重写父类的虚函数来改变或扩
展父类的行为,这为实现多态性和面向对象编程提供了便利。

同时,合理使用虚函数的重写可以提高代码的灵活性和可维护性。

C#虚函数virtual详解

C#虚函数virtual详解
为子类需要去重新实现的操作(override),我们可以称之做“热点”。而虚拟函数也是 OOP
中实现多态的关键之一。
还是上面的例子(C#):
class 飞禽 { public string wing; // 翅膀 public string feather; // 羽毛 …… // 其它属性和行为 public virtual bool Fly() // 利用关键字 virtual 来定义为虚拟函数,这是一个热点 { // 空下来让子类去实现 } } class 麻雀 : 飞禽 // 麻雀从飞禽继承而来 { …… // 定义麻雀自己特有的属性和行为 public override bool Fly() // 利用关键字 override 重载飞翔动作,实现自己的飞翔 { …… // 实现麻雀飞的动作 } } class 鹤 : 飞禽 // 鹤从飞禽继承而来 { …… // 定义鹤自己的特有的属性和行为 public override bool Fly() // 利用关键字 override 重载实现鹤的飞翔 {
d = new D(); // 实例化 d 对象,D 是 d 的实例类 a.Func(); // 执行 a.Func:1.先检查申明类 A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例 类 A,就为本身 4.执行实例类 A 中的方法 5.输出结果 Func In A b.Func(); // 执行 b.Func:1.先检查申明类 A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例 类 B,有重载的 4.执行实例类 B 中的方法 5.输出结果 Func In B c.Func(); // 执行 c.Func:1.先检查申明类 A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例 类 C,无重载的 4.转去检查类 C 的父类 B,有重载的 5.执行父类 B 中的 Func 方法 5.输 出结果 Func In B d.Func(); // 执行 d.Func:1.先检查申明类 A 2.检查到是虚拟方法 3.转去检查实例 类 D,无重载的(这个地方要注意了,虽然 D 里有实现 Func(),但没有使用 override 关键 字,所以不会被认为是重载) 4.转去检查类 D 的父类 A,就为本身 5.执行父类 A 中的 Func 方法 5.输出结果 Func In A D d1 = new D(); d1.Func(); // 执行 D 类里的 Func(),输出结果 Func In D Console.ReadLine(); } } } 3.

c++ virtual修饰析构函数

c++ virtual修饰析构函数

C++中的virtual修饰析构函数1. 概述在C++中,虚析构函数是一种特殊的析构函数,可以让派生类对象在被删除时,能够适当地调用其基类析构函数。

这种机制可以实现多态性,对于构建一个多态的对象继承体系是非常有用的。

2. 什么是虚析构函数虚析构函数是在基类中将析构函数声明为虚函数。

在C++中,虚析构函数要求在基类中用virtual关键字声明,在派生类中重写。

这样可以确保当基类的指针指向派生类的对象时,能够正确地调用派生类的析构函数。

3. 虚析构函数的作用虚析构函数的作用是解决当基类指针指向派生类对象时,只调用基类析构函数的问题。

如果不使用虚析构函数,当通过基类指针来删除继承类的对象时,只会调用基类的析构函数,而不会调用派生类的析构函数,导致可能会出现资源泄漏或者未能正确释放资源的问题。

4. 虚析构函数的声明方式虚析构函数只需在基类中进行声明即可,在派生类中无需再次声明为虚函数。

虚析构函数的声明方式如下所示:```cppclass Base {public:virtual ~Base() {// 析构函数的实现}};```5. 虚析构函数的示例下面是虚析构函数的一个简单示例:```cppclass Base {public:Base() {std::cout << "Base constructor" << std::endl; }virtual ~Base() {std::cout << "Base destructor" << std::endl; }};class Derived : public Base {public:Derived() {std::cout << "Derived constructor" << std::endl;}~Derived() {std::cout << "Derived destructor" << std::endl;}};int m本人n() {Base* ptr = new Derived();delete ptr;return 0;}```在上面的示例中,基类Base中声明了虚析构函数,而派生类Derived 中覆盖了基类的析构函数。

C#继承的实现方式

C#继承的实现方式

C#继承的实现⽅式虚⽅法:如果要在派⽣类中继承⽅法或属性,那么就必须在基类中将该属性声明为virtual。

⽅法或属性在默认情况下是不虚拟的,所以如果不在基类中显⽰声明,在派⽣类中⽤override重写该⽅法时就会报错。

当然,如果在派⽣类中⽤new来隐藏基类⽅法也没有问题。

我们看下⾯⼀个例⼦:public class A{public void MethodF(){Console.WriteLine("A.F");}public virtual void MethodG(){Console.WriteLine("A.G");}}public class B : A{new public void MethodF(){Console.WriteLine("B.F");}public override void MethodG(){Console.WriteLine("B.G");}}class Test{static void Main(){B b;b = new B();A a = b;a.MethodF();b.MethodF();a.MethodG();b.MethodG();}它的结果是:A.FB.F B.G B.G也许你会很奇怪为什么a.methodG()的结果为什么是B.G。

那是因为A的methodG⽅法是虚⽅法,如果有派⽣类继承了这个⽅法,那么它就会⾸先去找这个派⽣类的继承⽅法并实现它。

隐藏⽅法:通常是在不重写基类⽅法,但⼜需要再派⽣类中创建⼀个相同⽅法时使⽤。

只要在派⽣类⽅法的前⾯加⼀个new就能实现对基类⽅法的隐藏。

如:class BaseClass{public int Add(int a, int b) {return a + b + 1;}}class Test1 : BaseClass{new public int Add(int a,int b){return a + b;}}如果new⼀个基类,则调⽤Add⽅法时调的是基类的Add⽅法。

virtualfree函数的详细用法

virtualfree函数的详细用法

虚函数是C++中的一个非常重要的概念,它允许我们在派生类中重新定义基类中的函数,从而实现多态性。

在本文中,我们将深入探讨virtual关键字的作用,以及virtual函数和纯虚函数的使用方法。

在C++中,virtual关键字用于声明一个虚函数。

这意味着当派生类对象调用该函数时,将会调用其在派生类中的定义,而不是基类中的定义。

这种行为使得我们能够在派生类中定制化地实现函数的逻辑,从而实现不同对象的不同行为。

对于virtual函数,我们需要注意以下几点:1. 在基类中声明函数时,使用virtual关键字进行声明。

2. 派生类中可以选择性地使用virtual关键字进行重声明,但通常最好也使用virtual,以便明确表明这是一个虚函数。

3. 当使用派生类对象调用虚函数时,将会根据对象的实际类型调用适当的函数实现。

4. 虚函数的实现通过虚函数表(vtable)来实现,这是一张函数指针表,用于存储各个虚函数的位置区域。

除了普通的虚函数外,C++还提供了纯虚函数的概念。

纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它没有函数体,只有声明。

这意味着基类不能直接实例化,只能用作其他类的基类。

纯虚函数通常用于定义一个接口,而具体的实现则留给派生类。

接下来,让我们以一个简单的例子来说明虚函数和纯虚函数的用法。

假设我们有一个基类Shape,它包含一个纯虚函数calcArea用于计算面积。

有两个派生类Circle和Rectangle,它们分别实现了calcArea 函数来计算圆形和矩形的面积。

在这个例子中,我们可以看到基类Shape定义了一个纯虚函数calcArea,它没有函数体。

而派生类Circle和Rectangle分别实现了这个函数来计算不同形状的面积。

当我们使用Shape指针指向Circle或Rectangle对象时,调用calcArea函数将会根据对象的实际类型来调用适当的实现。

除了虚函数和纯虚函数外,C++中还有虚析构函数的概念。

vasual和inline关键字的介绍及例子

vasual和inline关键字的介绍及例子

Virtual是C++ 机制中很重要的一个关键字。

只要是学过C++的人都知道在类Base中加了Virtual关键字的函数就是虚拟函数(例如函数print),于是在 Base 的派生类Derived中就可以通过重写虚拟函数来实现对基类虚拟函数的覆盖。

当基类Base的指针point指向派生类Derived的对象时,对point的print函数的调用实际上是调用了Derived的print函数而不是Base的print函数。

这是面向对象中的多态性的体现。

(关于虚拟机制是如何实现的,参见Inside the C++ Object Model ,Addison Wesley 1996)//---------------------------------------------------------·class Base{public:Base(){}public:virtual void print(){cout<<"Base";}};class Derived:public Base{public:Derived(){}public:void print(){cout<<"Derived";}};int main(){Base *point=new Derived();point->print();}//---------------------------------------------------------Output:Derived//---------------------------------------------------------这也许会使人联想到函数的重载,但稍加对比就会发现两者是完全不同的:(1)重载的几个函数必须在同一个类中;覆盖的函数必须在有继承关系的不同的类中(2)覆盖的几个函数必须函数名、参数、返回值都相同;重载的函数必须函数名相同,参数不同。

virtual 析构函数

virtual 析构函数

virtual 析构函数虚析构函数是C++中一个重要的概念,它是指一个类的析构函数被声明为虚函数。

在C++中,虚函数允许在子类中重新定义父类的方法,以实现多态性。

在本文中,我们将探讨虚析构函数的概念、用途以及实现的方法,以帮助读者更好地了解和使用虚析构函数。

一、虚析构函数的概念虚析构函数是一个在基类中声明为虚函数的析构函数。

在C++中,析构函数用于释放对象所分配的内存空间,而虚析构函数则被用来处理一个派生类对象从基类指针中删除时的情况。

如果一个类的析构函数不是虚函数,那么如果我们使用一个基类指针释放一个派生类对象时,只会调用基类的析构函数,而不会调用派生类的析构函数。

这可能导致内存泄漏等问题。

但如果我们声明一个虚析构函数,那么在释放派生类对象时,会首先调用派生类的析构函数,然后再调用基类的析构函数,确保对象的释放顺序正确。

虚析构函数是多态性的重要组成部分。

如果一个类的析构函数不是虚函数,那么派生类对象的空间会被正确释放,但如果它的析构函数是虚函数,则保证不论是指向基类的指针还是指向派生类的指针,都可以正确地调用它的析构函数,包括其派生类的析构函数。

虚析构函数在多态性的继承学中非常有用。

例如,我们可以使用一个基类指针来管理一个派生类对象的内存,如下所示:```class Base {public:virtual ~Base() {}};Base* pBase = new Derived;delete pBase;```虚析构函数的实现方式与虚函数相似。

我们可以在类声明中将析构函数声明为虚函数,如下所示:需要注意的是,虚析构函数必须声明为在基类中,否则派生类析构函数将不会被正确调用。

因此,如果一个派生类未声明析构函数,编译器会自动生成一个非虚析构函数。

虚析构函数的注意事项包括以下几点:1. 虚析构函数应该被声明为public。

2. 调用虚析构函数时,应该使用指向基类的指针或引用。

3. 如果一个类声明了虚析构函数,它还应该声明一个虚拷贝构造函数和虚赋值运算符,以允许正确地管理类的复制和赋值操作。

c类的继承和多态例子

c类的继承和多态例子

c类的继承和多态例子继承是面向对象编程中的重要概念之一,它允许一个类“继承”另一个类的属性和方法。

在C++中,继承分为三种类型:公有继承、私有继承和保护继承。

其中,公有继承是最常用的一种方式,也是实现多态的基础。

本文将通过一个例子来介绍C++中的公有继承和多态特性。

假设我们要设计一个动物园的系统,其中包含不同类型的动物。

首先,我们定义一个基类Animal,代表所有动物的共有属性和方法。

然后,派生出几个具体的动物类,如Lion(狮子)、Elephant (大象)和Monkey(猴子),它们都是Animal类的派生类。

1. 基类Animal的定义:```c++class Animal {public:Animal() {} // 构造函数virtual ~Animal() {} // 虚析构函数virtual void move() const = 0; // 纯虚函数,用于表示不同动物的移动方式protected:int age; // 年龄double weight; // 体重};```2. 派生类Lion的定义:```c++class Lion : public Animal {public:Lion(int a, double w) : Animal(), color("yellow") { age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Lion is running." << std::endl;}private:std::string color; // 颜色};```3. 派生类Elephant的定义:```c++class Elephant : public Animal {public:Elephant(int a, double w) : Animal(), height(3.5) { age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Elephant is walking." << std::endl; }private:double height; // 身高};```4. 派生类Monkey的定义:```c++class Monkey : public Animal {public:Monkey(int a, double w) : Animal(), num_bananas(5) {age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Monkey is jumping." << std::endl;}private:int num_bananas; // 香蕉数目};```以上就是实现动物园系统的基本类定义。

c++虚函数和动态束定总结

c++虚函数和动态束定总结

c++虚函数和动态束定总结
C++中的虚函数和动态绑定是面向对象编程中非常重要的概念,它们在实现多态性和继承性方面起着关键作用。

让我来从多个角度全面总结一下这两个概念。

首先,我们来看虚函数。

在C++中,通过在基类的成员函数声明前加上关键字`virtual`来定义虚函数。

当派生类继承并重写这个虚函数时,可以实现多态性,即同一个函数调用可以根据对象的实际类型来执行不同的函数体。

这样的设计使得程序更加灵活和可扩展,能够更好地适应变化和复杂的需求。

虚函数的存在使得基类指针可以在运行时指向派生类对象,并调用相应的函数,这就引出了动态绑定的概念。

动态绑定是指在运行时确定调用的函数版本。

当通过基类指针或引用调用虚函数时,程序会在运行时根据对象的实际类型来确定调用的函数版本,而不是在编译时就确定。

这种动态绑定的特性使得程序能够更加灵活地处理对象的多态性,从而实现更加复杂的行为和逻辑。

另外,虚函数和动态绑定也涉及到虚函数表的概念。

在包含虚
函数的类的对象中,会有一个指向虚函数表的指针,虚函数表中存
储了该类的虚函数地址。

当调用虚函数时,程序会根据对象的实际
类型找到相应的虚函数表,并调用正确的函数。

这种机制保证了动
态绑定的实现。

总的来说,虚函数和动态绑定是C++中实现多态性的关键机制,它们使得程序能够更加灵活地处理对象的多态性,实现更加复杂的
行为和逻辑。

同时,理解和正确运用虚函数和动态绑定也是面向对
象编程中的重要技能之一。

希望以上总结能够帮助你更好地理解这
两个概念。

c++中virtual的用法

c++中virtual的用法

c++中virtual的用法第1 章C++中virtual的用法1.1 概述C++中的virtual用法是指在类声明中声明函数成员为虚函数,即在函数前加入关键字virtual,表示该函数为虚函数,可以使用多态特性。

C++中的virtual用法大多都是在类继承时使用,以便利用多态特性。

1.2 虚函数C++中的virtual关键字,表示该函数为虚函数,也就是说,该函数可以拥有多态特性,也就是子类可以实现覆盖父类中同名的虚函数,并在调用时,根据实际类型调用子类覆盖后的函数,以此实现多态特性。

1.3 virtual的用法(1)virtual 用法示例class A{public:virtual void dosomething();};class B:public A{public:void dosomething();};在上述示例中,A类中有一个dosomething函数声明为虚函数(virtual),B类是A类的子类,B类中也有一个同名的dosomething函数,该函数实际上会覆盖A类中的dosomething函数,也就是实现了多态特性,当A类的实例化对象调用函数dosomething时,会按照实际类型来调用B类中的dosomething函数。

(2)virtual 的注意事项(2.1)纯虚函数class A{public:virtual void dosomething()=0;};纯虚函数(pure virtual function)是一种特殊的虚函数,它没有实现任何具体的功能,它只是声明,以表示它可以被其他子类实现,A类中的dosomething函数就是一个纯虚函数,它的意思是A 类并没有实现dosomething函数,只是声明可以被子类实现,也就是说子类必须覆盖A类中的dosomething函数以实现多态特性。

(2.2)覆盖virtual的函数class A{public:virtual void dosomething();};class B:public A{public:virtual void dosomething();};当B类继承自A类,并实现同名的virtual函数时,B类会覆盖A类中的dosomething函数,在调用B类的dosomething函数时,会去调用B类中的dosomething函数,而不是A类中的dosomething函数,从而实现多态特性。

c++ 基类纯虚函数

c++ 基类纯虚函数

c++ 基类纯虚函数C++是一种广泛使用的编程语言,同时也是面向对象编程语言。

在C++中,一个类可以从另一个类继承,这个类被称为基类,而继承的类被称为派生类。

基类中的纯虚函数是C++中非常重要的概念之一,它们在设计类的继承层次结构时非常有用。

纯虚函数是一种在基类中定义的虚函数,它没有任何实现代码,只是为了被继承类实现。

纯虚函数可以用一对`virtual`和`= 0`来声明,例如:```virtual void MyFunction() = 0;```这个声明告诉编译器MyFunction是一个虚函数,并且没有实现,只是一个接口,继承类必须对其进行实现。

纯虚函数在基类中起到了规范和约束作用,因为派生类必须实现这个函数才能实现自己的功能。

在许多情况下,基类中的纯虚函数是被设计为通用算法,由派生类提供特定的实现。

这种方法被称为“模板方法”模式。

在一个简单的图形库中,我们可以定义一个基类Shape,这个基类包含一个纯虚函数`Draw()`和派生类Rectangle和Circle。

Rectangle和Circle分别提供它们自己的特殊化实现,Draw()方法则会被调用以完成具体的实际操作。

在C++中,派生类中的实现方法可以通过覆盖和重载来完成。

覆盖是指派生类重新定义基类中的虚函数,以提供不同的实现方法。

重载是指派生类定义具有相同名称的函数,但它们具有不同的参数列表,这使得可以在相同的类中实现两个或更多的函数。

在实际开发中,如果我们定义了一个纯虚函数但没有提供实现,那么它将无法被实例化,因为它是一个抽象的函数。

通常情况下,如果我们忘记实现这个函数,可能会在编译时收到一个错误消息。

在设计一个类的继承时,纯虚函数是一种非常有用的技术。

它可以帮助我们将代码和数据聚集在一起,以便更好地组织和管理。

纯虚函数还可以使我们更迅速和简单地实现代码的重用和复用。

在C++中,基类中的纯虚函数是非常重要的。

它们可以帮助我们在类的继承层次结构中实现一些非常有用的功能,例如模板方法和多态。

c语言虚函数

c语言虚函数

C语言虚函数中的特定函数简介C语言是一种面向过程的编程语言,并不直接支持面向对象的概念,其中包括了“类”、“对象”、“继承”等概念。

然而,通过使用一些技巧和设计模式,我们可以在C语言中实现类似于面向对象的功能,其中一个重要的概念就是虚函数。

虚函数是一种特殊的函数,它可以在派生类中被重写,从而实现多态。

虚函数的定义、用途和工作方式是C语言中面向对象编程的重要部分,本文将详细介绍这些内容。

虚函数的定义在C语言中,虚函数的定义需要使用函数指针和结构体实现。

我们可以使用函数指针将一个函数地址赋值给一个结构体中的成员变量,从而形成一个具有特定功能的“方法”。

这样,我们就可以通过这个函数指针来调用结构体中的函数,实现类似于面向对象中对象的方法调用的功能。

下面是一个虚函数的定义示例:typedef struct {void (*function_ptr)(void);} VTable;void function1(void) {printf("This is function1\n");}void function2(void) {printf("This is function2\n");}VTable vtable = {.function_ptr = function1};在上述示例中,我们使用typedef定义了一个VTable结构体,其中有一个function_ptr成员变量,它是一个指向函数的指针。

我们定义了两个函数function1和function2,并分别赋值给了vtable中的function_ptr成员变量。

虚函数的用途虚函数的主要用途是实现多态,使不同类型的对象可以调用相同的接口名称,但执行不同的操作。

通过使用虚函数,我们可以在C语言中实现类似于面向对象的继承和多态的功能。

在面向对象的编程中,我们可以定义一个基类(或接口),然后派生出不同的子类,每个子类都可以重写基类的虚函数,以实现它们自己的特定行为。

virtual析构函数

virtual析构函数

virtual析构函数虚析构函数是C++语言中的一个特性,用于在继承关系中正确释放对象资源。

在C++的面向对象编程中,继承是一个重要的概念,它允许派生类从基类中继承属性和方法。

在这种情况下,如果基类中存在动态内存分配的资源,使用虚析构函数可以确保派生类对象在销毁时正确释放这些资源。

在介绍虚析构函数之前,我们先来了解一下析构函数的概念和作用。

析构函数是一个特殊的成员函数,它与类同名,以波浪号(~)开头,用于在对象销毁时执行清理操作。

当一个对象的生命周期结束时,系统会自动调用该对象的析构函数,进行资源的释放和清理工作。

当一个派生类对象被销毁时,如果没有使用虚析构函数,只会触发派生类本身的析构函数。

这就导致了一个问题:派生类对象销毁时只会释放派生类的资源,而基类中的资源仍然存在,从而导致内存泄漏。

为了解决这个问题,C++引入了虚析构函数的概念。

虚析构函数通过将析构函数声明为虚函数来实现。

在基类中声明析构函数时,在其前面添加关键字"virtual",如下所示:```class Basepublic://清理工作}};```上述代码中,基类Base的析构函数被声明为虚函数。

使用虚析构函数的好处是,在派生类对象销毁时,会首先调用派生类的析构函数,然后再调用基类的析构函数。

这样就能确保基类中的资源得到正确释放,避免内存泄漏的问题。

另外,使用虚析构函数还能够实现多态性。

多态性是面向对象编程中一个重要的概念,它允许在不同类型的对象上调用相同名称的函数,根据对象的实际类型来决定执行哪个版本的函数。

在继承关系中,如果基类的析构函数不是虚函数,那么在通过基类指针删除派生类对象时,只会调用基类的析构函数,而不会调用派生类特定的析构函数。

这就违背了多态性的原则。

通过使用虚析构函数,可以保证在通过基类指针删除派生类对象时,能够调用适当的析构函数,实现多态性的效果。

需要注意的是,虚析构函数只对通过指针或引用调用的对象生效,对于通过对象名直接调用的对象并不会产生多态性的效果。

c中virtual的作用

c中virtual的作用

c中virtual的作用C中virtual的作用什么是virtual?在C++中,virtual是一个关键字,用于声明类的成员函数为虚函数。

虚函数是一种特殊的成员函数,允许在继承关系中进行动态多态的调用。

virtual函数的作用1.实现多态通过将基类的成员函数声明为虚函数,可以在派生类中重写该函数,实现不同的功能。

这样,在基类指针指向派生类对象时,通过调用虚函数,可以根据实际对象的类型来调用相应的函数。

2.实现动态绑定使用虚函数可以在运行时动态绑定函数调用。

通过使用基类指针或引用指向派生类对象,可以根据实际的对象类型来调用相应的函数,而不是根据指针或引用的类型来确定函数调用。

3.实现运行时多态虚函数的另一个重要作用是实现运行时多态。

通过基类指针或引用指向不同的派生类对象,可以在运行时根据对象的具体类型来调用相应的函数,实现动态多态的效果。

使用virtual的注意事项1.virtual函数必须是成员函数虚函数必须是类的成员函数,不能是类的静态成员函数和全局函数。

2.基类中的虚函数应该有默认实现或纯虚函数基类中的虚函数可以有默认的实现,也可以声明为纯虚函数。

纯虚函数是指在基类中没有具体的实现,派生类必须实现该函数。

3.析构函数应该为虚函数如果基类中有虚函数,则析构函数应该声明为虚函数。

这是为了确保在通过基类指针删除派生类对象时,能够正确调用到派生类的析构函数。

否则,可能导致派生类的资源无法正确释放。

4.虚函数的调用开销较大虚函数的调用需要在运行时进行动态绑定,因此会有额外的开销。

对于不需要动态多态性的函数,不应该声明为虚函数,以减少运行时的开销。

总结虚函数是C++中实现多态性的重要手段之一。

通过声明虚函数,可以在派生类中重写该函数,实现动态多态的调用。

然而,虚函数的使用需要注意性能开销和函数的设计,以确保程序的正常运行和高效性能。

虚函数的实现原理虚函数的实现原理涉及到C++的对象模型和虚函数表。

在C++中,每个类对象都有一个虚函数表(vtable),虚函数表是一个指针数组,存储着该类的虚函数地址。

c++继承实现原理

c++继承实现原理

c++继承实现原理
C++继承的实现原理基于类的对象模型,其中包含了类的虚函
数表(virtual function table)和指向父类对象的指针。

当一个类通过继承来派生出另一个类时,子类会继承父类的成员变量和成员函数。

在内存中,子类对象的前面部分会存储父类的成员变量,后面部分存储子类自己的成员变量。

在继承中,对于虚函数的继承是最重要的。

虚函数是动态绑定的,即在运行时才确定具体调用哪个函数。

为了实现这个特性,C++使用了虚函数表。

每个含有虚函数的类都会被分配一张虚函数表。

虚函数表是一个指向成员函数地址的指针数组,每个元素对应一个虚函数。

在子类中,虚函数表会被继承下来,并且根据需要进行修改。

父类和子类都会有一个指向虚函数表的指针,称为虚函数表指针。

父类对象的虚函数表指针指向父类的虚函数表,子类对象的虚函数表指针指向子类的虚函数表。

通过虚函数表指针,可以访问到对象的虚函数表,从而调用正确的成员函数。

当使用继承创建对象时,首先会为父类对象分配内存,然后再为子类对象分配内存,父类对象的指针会被赋值给子类对象中的指向父类对象的指针。

这样,我们可以通过子类对象去访问父类对象的成员变量和成员函数。

继承的实现原理可以简单归纳为:父类对象的成员变量在子类
对象的内存空间中按顺序排列,父类的成员函数通过虚函数表进行动态绑定,子类对象通过虚函数表指针访问父类的成员函数。

C++11之override

C++11之override

C++11之override1 公有继承公有继承包含两部分:⼀是"函数接⼝" (interface),⼆是"函数实现" (implementation)如 Shape 类中,三个成员函数,对应三种继承⽅式:class Shape {public:virtual void Draw() const = 0; // 1) 纯虚函数virtual void Error(const string& msg); // 2) 普通虚函数int ObjectID() const; // 3) ⾮虚函数};class Rectangle: public Shape { ... };class Ellipse: public Shape { ... }; 1.1 纯虚函数 (pure virtual)纯虚函数,继承的是基类中,成员函数的接⼝,且要在派⽣类中,重写成员函数的实现Shape *ps1 = new Rectangle;ps1->Draw(); // calls Rectangle::DrawShape *ps2 = new Ellipse;ps2->Draw(); // calls Ellipse::Draw 调⽤基类的 Draw(),须加类作⽤域操作符 ::ps1->Shape::Draw(); // calls Shape::draw 1.2 普通虚函数普通虚函数,会在基类中,定义⼀个缺省的实现 (default implementation),表⽰继承的是基类成员函数接⼝和缺省实现,由派⽣类选择是否重写该函数。

实际上,允许普通虚函数同时继承接⼝和缺省实现是危险的。

如下, ModelA 和 ModelB 是 Airplane 的两种飞机类型,且⼆者的飞⾏⽅式完全相同class Airplane {public:virtual void Fly(const string& destination);};class ModelA: public Airplane { ... };class ModelB: public Airplane { ... }; 这是典型的⾯向对象设计,两个类共享⼀个特性 -- Fly,则Fly 可在基类中实现,并由两个派⽣类继承之现增加另⼀个飞机型号 ModelC,其飞⾏⽅式与 ModelA,ModelB 不相同,如果不⼩⼼忘记在 ModelC 中重写新的 Fly 函数class ModelC: public Airplane {... // no fly function is declared}; 则调⽤ ModelC 中的 fly 函数,就是调⽤ Airplane::Fly,但是ModelC 的飞⾏⽅式和缺省的并不相同Airplane *pa = new ModelC;pa->Fly(Qingdao); // calls Airplane::fly! 即前⾯所说的,普通虚函数同时继承接⼝和缺省实现是危险的,最好是基类中实现缺省⾏为 (behavior),但只有在派⽣类要求时才提供该缺省⾏为1.2.1 ⽅法⼀⼀种⽅法是纯虚函数 + 缺省实现,因为是纯虚函数,所以只有接⼝被继承,其缺省的实现不会被继承。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

C++的虚函数和继承是面向对象编程中非常重要的概念,虚函数通过继承可以实现多态性,为程序设计提供了很大的灵活性。

本文将通过介绍C++中虚函数和继承的特点,结合具体的实现例子来说明其重要性和实际应用。

1. 虚函数的概念与作用
虚函数是C++中面向对象编程的重要概念,它允许在派生类中重写基类的函数,实现多态性。

在基类中使用virtual关键字声明函数为虚函数,在派生类中使用override关键字来标识该函数是对基类虚函数的重写。

虚函数的作用在于:
- 实现运行时多态性:通过基类指针指向派生类对象,可以根据实际对象的类型来调用相应的函数,实现了动态绑定。

- 可以实现接口多态性:通过虚函数可以定义统一的接口,在不同的派生类中按照自己的需求来实现具体的功能。

2. 继承的概念与特点
继承是C++面向对象编程中实现代码重用和扩展的重要机制,通过继承可以创建新类并使用现有类的所有属性和方法。

在C++中,类的继承有公有继承、保护继承和私有继承三种方式,其中公有继承最为常用。

在派生类中可以访问基类的公有成员,但无法访问基类的私有成员。

继承的特点包括:
- 实现代码重用:通过继承可以直接使用基类中已有的属性和方法,减少了重复编写代码的工作量。

- 实现代码扩展:通过在派生类中添加新的属性和方法,可以扩展基类的功能,实现更加灵活的代码设计。

3. 虚函数继承实现例子
接下来将通过一个具体的实现例子来说明虚函数和继承的重要性和实际应用。

假设有一个基类Animal,其中定义了一个虚函数speak()用于输出动物的叫声,然后有两个派生类Dog和Cat,分别重写了speak()函数以实现不同的叫声输出。

示例代码如下:
```cpp
#include <iostream>
class Animal {
public:
virtual void speak() {
std::cout << "Animal speaking..." << std::endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void speak() override {
std::cout << "Dog barking..." << std::endl; }
};
class Cat : public Animal {
public:
void speak() override {
std::cout << "Cat meowing..." << std::endl; }
};
int m本人n() {
Animal* animal1 = new Dog();
Animal* animal2 = new Cat();
animal1->speak(); // 输出Dog barking...
animal2->speak(); // 输出Cat meowing...
delete animal1;
delete animal2;
return 0;
}
```
在上面的示例中,通过虚函数和继承的结合使用,实现了运行时多态性。

在m本人n函数中,创建了一个指向Dog和Cat对象的基类指针,通过调用speak()函数分别输出了对应的叫声,实现了动态绑定。

通过以上实例,可以看到虚函数和继承的重要性和实际应用。

通过合理的设计和使用,可以让程序结构更加清晰、灵活,并且能够更好地适应未来的需求变化。

总结
本文通过介绍了C++中虚函数和继承的概念和特点,并通过一个实例说明了虚函数和继承的作用和实际应用。

虚函数和继承是面向对象编程中非常重要的特性,合理使用它们可以让程序更加清晰、灵活,并且能够更好地适应未来的需求变化。

希望本文的介绍和实例对读者有所帮助,能够更好地理解和应用虚函数和继承。

相关文档
最新文档