多态中常见的面试题

本文详细介绍了C++中的多态概念,包括重载、重写、重定义的定义,多态的实现原理,以及虚函数表的相关知识。探讨了inline函数、静态成员、构造函数、析构函数是否能作为虚函数的情况。此外,还讨论了菱形继承问题及虚继承的解决方案,抽象类及其作用。

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1. 什么是多态?

多态就是面对同一函数,用不同的对象去调用,会产生不同的结果

 

2. 什么是重载、重写(覆盖)、重定义(隐藏)?

重载:当两个函数同名,参数不同,且再同一个作用域内,就叫做重载

重写:当两个函数同名,参数相同,返回值相同(这里有个特例,协变例外)且在不同作用域,都是虚函数,叫做重写

重定义:继承时,同名函数,没有构成重写的条件的就叫做重定义

 

3. 多态的实现原理?

在对象前面加一个虚表指针,虚表指针指向一个虚表,这个虚标其实是一个函数指针数组,指向一个个虚函数,注意,虚函数也是函数,所以它存在于代码段,虚表也是如此,在继承时,将重写的函数在虚表中进行替换

 

4. inline函数可以是虚函数吗?

答:不能,因为inline函数没有地址,无法把地址放到虚函数表中。

 

5. 静态成员可以是虚函数吗?

答:不能,因为静态成员函数没有this指针,使用类型::成员函数的调用方式无法访问虚函数表,所以静态成员函数无法放进虚函数表。

 

6. 构造函数可以是虚函数吗?

答:不能,因为对象中的虚函数表指针是在构造函数初始化列表阶段才初始化的。

 

7. 析构函数可以是虚函数吗?什么场景下析构函数是虚函数?

答:可以,并且最好把基类的析构函数定义成虚函数,当基类中使用了资源时

 

8. 对象访问普通函数快还是虚函数更快?

答:首先如果是普通对象,是一样快的。如果是指针对象或者是引用对象,则调用的普通函数快,因为构成多态,运行时调用虚函数需要到虚函数表中去查找。

 

9. 虚函数表是在什么阶段生成的,存在哪的?

答:虚函数是在编译阶段就生成的,一般情况下存在代码段(常量区)的。

 

10. C++菱形继承的问题?虚继承的原理?

菱形继承中会出现二义性问题,最后继承两个基类的派生类,会保存有两份他们继承的基类的基类的数据,解决方法是虚继承。

这里是通过了B和C的两个指针,指向的一张表。这两个指针叫虚基表指针,这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量可以找到下面的A。

 

11. 什么是抽象类?抽象类的作用?

答:在虚函数后面加上=0就叫做纯虚函数,包含纯虚函数的类就叫做抽象类,抽象类不能实例化出对象,派生类继承后也不能实例化出对象,只有再重写纯虚函数后,派生类才能实例化出对象。

抽象类强制重写了虚函数,另外抽象类体现出 了接口继承关系。

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