C++虚函数在基类中不实现导致的报错

本文探讨了C++中虚函数表的概念,并通过一个具体的案例分析了如何解决因虚函数未正确实现导致的运行时错误。文章强调了虚函数在基类与派生类中的实现细节,以及如何通过纯虚函数来避免此类问题。

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今天遇到了一个BUG,出错如下图1所示,是什么matrix()函数未定义,引用自某类A(图1中PinholeCamera类)所在文件中的vtable。
我搜了一下整个A所在的文件也没有找到vtable和有关matrix()函数的调用,感到莫名其妙。
后来去看了一下A的基类B(也就是图1中AbstractCamera类),找到一个虚函数matrix(),将其注释后BUG消除。
原来vtable指的是虚函数表。

经过反思和VS中的试验,得出结论如下:
1. 虚函数在派生类中可不实现(常识),但是在基类中必须实现,哪怕在派生类中实现也不行(图2),除非:
2. 设置为纯虚函数(图3)
3. 就算只实例化,而不使用该函数也不行(图4、5)
4. 不实例化该基类倒是可以的(图6)

图1:
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图2:
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图3:
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图4、5:
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图6:
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多重继承是C++中一个强大的特性,但当派生类继承多个包含共同基类的直接基类时,可能会引起二义性问题。虚基类的引入就是为了应对这种情况。当使用虚继承时,共同基类只会有一个共享的子对象,从而消除了二义性。 参考资源链接:[解决二义性问题:虚基类C++声明与初始化详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/6mpsb1htc8?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,要声明一个虚基类,需要在派生列表中使用virtual关键字,如下所示: ```cpp class Derived : virtual public Base { /* ... */ }; ``` 在上述代码中,`Derived`类从`Base`类虚继承。如果`Derived`类是从多个类派生的,这些基类也都虚继承了`Base`,则`Derived`类的实例将只包含`Base`类的一个子对象。 虚基类的初始化要求在派生类的构造函数中显式地调用虚基类的构造函数。例如: ```cpp class Base { public: Base(int value) { /* 构造函数的实现 */ } }; class Intermediate1 : virtual public Base { public: Intermediate1(int value) : Base(value) { /* 构造函数的实现 */ } }; class Intermediate2 : virtual public Base { public: Intermediate2(int value) : Base(value) { /* 构造函数的实现 */ } }; class Derived : public Intermediate1, public Intermediate2 { public: Derived(int value) : Intermediate1(value), Intermediate2(value), Base(value) { // Derived类的构造函数实现 } }; ``` 在上面的例子中,`Derived`类显式地调用了`Base`的构造函数,确保了虚基类`Base`被正确初始化。如果`Intermediate1`或`Intermediate2`中缺少对`Base`构造函数的调用,编译器将会报错,因为这会导致基类`Base`没有被初始化。 需要注意的是,虽然虚继承解决了二义性问题,并保证了继承结构中共享基类的单一实例,但它也带来了额外的开销和复杂性。在设计类的继承层次时,应该谨慎使用虚继承,并且只在绝对必要时使用它。 此外,为了深入理解虚基类的工作机制和更广泛地掌握C++编程,推荐阅读《解决二义性问题:虚基类C++声明与初始化详解》。本书详细讲解了虚基类的概念、声明、初始化以及在实际编程中的应用,是解决相关问题的宝贵资源。 参考资源链接:[解决二义性问题:虚基类C++声明与初始化详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/6mpsb1htc8?spm=1055.2569.3001.10343)
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