本期是C++基礎(chǔ)語法分享的第七節(jié),今天給大家來分享一下:
(1)虛析構(gòu)函數(shù);
(2)純虛函數(shù);
(3)虛函數(shù)、純虛函數(shù);
(4)虛函數(shù)指針、虛函數(shù)表;
(5)虛繼承;
(6)虛繼承、虛函數(shù);
(7)模板類、成員模板、虛函數(shù);
虛析構(gòu)函數(shù)
虛析構(gòu)函數(shù)是為了解決基類的指針指向派生類對(duì)象,并用基類的指針刪除派生類對(duì)象。
虛析構(gòu)函數(shù)使用
class Shape{public: Shape(); // 構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù) virtual double calcArea(); virtual ~Shape(); // 虛析構(gòu)函數(shù)};class Circle : public Shape // 圓形類{public: virtual double calcArea(); 。。。};int main(){ Shape * shape1 = new Circle(4.0); shape1-》calcArea(); delete shape1; // 因?yàn)镾hape有虛析構(gòu)函數(shù),所以delete釋放內(nèi)存時(shí),先調(diào)用子類析構(gòu)函數(shù),再調(diào)用基類析構(gòu)函數(shù),防止內(nèi)存泄漏。 shape1 = NULL; return 0;}
純虛函數(shù)
純虛函數(shù)是一種特殊的虛函數(shù),在基類中不能對(duì)虛函數(shù)給出有意義的實(shí)現(xiàn),而把它聲明為純虛函數(shù),它的實(shí)現(xiàn)留給該基類的派生類去做。
virtual int A() = 0;
虛函數(shù)、純虛函數(shù)
類里如果聲明了虛函數(shù),這個(gè)函數(shù)是實(shí)現(xiàn)的,哪怕是空實(shí)現(xiàn),它的作用就是為了能讓這個(gè)函數(shù)在它的子類里面可以被覆蓋(override),這樣的話,編譯器就可以使用后期綁定來達(dá)到多態(tài)了。純虛函數(shù)只是一個(gè)接口,是個(gè)函數(shù)的聲明而已,它要留到子類里去實(shí)現(xiàn)。
虛函數(shù)在子類里面可以不重寫;但純虛函數(shù)必須在子類實(shí)現(xiàn)才可以實(shí)例化子類。
虛函數(shù)的類用于 “實(shí)作繼承”,繼承接口的同時(shí)也繼承了父類的實(shí)現(xiàn)。純虛函數(shù)關(guān)注的是接口的統(tǒng)一性,實(shí)現(xiàn)由子類完成。
帶純虛函數(shù)的類叫抽象類,這種類不能直接生成對(duì)象,而只有被繼承,并重寫其虛函數(shù)后,才能使用。抽象類被繼承后,子類可以繼續(xù)是抽象類,也可以是普通類。
虛基類是虛繼承中的基類,暫不做詳細(xì)說明。
虛函數(shù)指針、虛函數(shù)表
虛函數(shù)指針:在含有虛函數(shù)類的對(duì)象中,指向虛函數(shù)表,在運(yùn)行時(shí)確定。
虛函數(shù)表:在程序只讀數(shù)據(jù)段,存放虛函數(shù)指針,如果派生類實(shí)現(xiàn)了基類的某個(gè)虛函數(shù),則在虛表中覆蓋原本基類的那個(gè)虛函數(shù)指針,在編譯時(shí)根據(jù)類的聲明創(chuàng)建。
虛繼承
虛繼承用于解決多繼承條件下的菱形繼承問題(浪費(fèi)存儲(chǔ)空間、存在二義性)。
底層實(shí)現(xiàn)原理與編譯器相關(guān),一般通過虛基類指針和虛基類表實(shí)現(xiàn),每個(gè)虛繼承的子類都有一個(gè)虛基類指針(占用一個(gè)指針的存儲(chǔ)空間,4字節(jié))和虛基類表(不占用類對(duì)象的存儲(chǔ)空間)(需要強(qiáng)調(diào)的是,虛基類依舊會(huì)在子類里面存在拷貝,只是僅僅最多存在一份而已,并不是不在子類里面了);當(dāng)虛繼承的子類被當(dāng)做父類繼承時(shí),虛基類指針也會(huì)被繼承。
實(shí)際上,vbptr 指的是虛基類表指針(virtual base table pointer),該指針指向了一個(gè)虛基類表(virtual table),虛表中記錄了虛基類與本類的偏移地址;通過偏移地址,這樣就找到了虛基類成員,而虛繼承也不用像普通多繼承那樣維持著公共基類(虛基類)的兩份同樣的拷貝,節(jié)省了存儲(chǔ)空間。
虛繼承、虛函數(shù)
相同之處:都利用了虛指針(均占用類的存儲(chǔ)空間)和虛表(均不占用類的存儲(chǔ)空間)
不同之處:
虛繼承
(1)虛基類依舊存在繼承類中,只占用存儲(chǔ)空間
(2)虛基類表存儲(chǔ)的是虛基類相對(duì)直接繼承類的偏移
虛函數(shù)
(1)虛函數(shù)不占用存儲(chǔ)空間
(2)虛函數(shù)表存儲(chǔ)的是虛函數(shù)地址
模板類、成員模板、虛函數(shù)
模板類中可以使用虛函數(shù)
一個(gè)類(無論是普通類還是類模板)的成員模板(本身是模板的成員函數(shù))不能是虛函數(shù)
抽象類、接口類、聚合類
抽象類:含有純虛函數(shù)的類
接口類:僅含有純虛函數(shù)的抽象類
聚合類:用戶可以直接訪問其成員,并且具有特殊的初始化語法形式。滿足如下特點(diǎn):
(1)所有成員都是 public
(2)沒有定義任何構(gòu)造函數(shù)
(3)沒有類內(nèi)初始化
(4)沒有基類,也沒有 virtual 函數(shù)
今天的分享就到這里了,大家要好好學(xué)C++喲~
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原文標(biāo)題:C++基礎(chǔ)語法梳理:虛函數(shù)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
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