C++ 多态与虚函数、与构造函数和析构函数的联系

本文详细探讨了C++中的多态特性,重点讲解了虚函数在实现动态绑定中的作用,以及它们与构造函数和析构函数的交互。内容包括虚函数的概念、虚函数表的工作原理、纯虚函数的用途,以及为什么构造函数不能是虚函数和析构函数为何必须是虚函数的原因。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

多态与虚函数

面向对象编程中,多态的含义是“一个接口,多种实现”。
多态分为静态多态和动态多态。静态多态是通过模板化和重载技术来实现,在编译的时候确定。动态多态通过虚函数和继承关系来实现,执行动态绑定,在运行的时候确定。
C++中运行时的多态是指根据对象的实际类型来调用相应的函数。如果对象类型是派生类,就调用派生类的函数;如果对象类型是基类,就调用基类的函数。
C++多态性是通过虚函数来实现的,虚函数允许子类重新定义成员函数,而子类重新定义父类方法称为覆盖或重写(override)。

虚函数:
用virtual关键字申明的函数叫做虚函数,虚函数肯定是类的成员函数。
虚函数的作用就是实现动态绑定,也就是在程序的运行阶段动态地选择合适的成员函数。
具体的实现方式,在基类中定义了虚函数后,可以在基类的派生类中对虚函数重新定义,在派生类中重新定义的函数应与虚函数具有相同的形参个数和形参类型,以实现统一的接口,不同定义过程。
如果在派生类中没有对虚函数重新定义,则它继承其基类的虚函数,此时派生类也为抽象类,不能实例化对象。

虚函数表:
当一个类含有一个乃至多个虚函数的时候,将在全局数据区(静态区)中存储该类相应的虚函数表vtbl,编译器给类的每个对象添加一个相同隐藏的成员——虚函数表指针vptr,指向自身类的虚函数表。
虚函数表的大小在编译时确定,不必动态分配内存空间进行存储,因此不虚函数表不存在堆中,根据以上特征,虚函数表类似于类中静态成员变量。静态成员变量也是全局共享,大小确定,所以虚函数表和静态成员变量一样,存放在全局数据区。
虚函数表中保存了类对象进行声明的虚函数的地址,即虚函数表的元素是指向类成员函数的指针。也就是说我们可以通过vptr访问虚函数表,进而访问被声明的虚函数的的地址,从而调用相应的虚函数。
同一个类的不同对象的vptr实际上指向同一张虚函数表。vptr的设定和重置都由每一个类的构造函数,析构函数和拷贝赋值运算符自动完成。一般来说,将在构造函数中进行虚表的创建和虚表指针的初始化。
基类的虚函数表和派生类的虚函数表分别为保存在不同位置的两个独立数组,也就是说基类的隐藏成员和派

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值