成员函数既是inline又是virtual类型

本文深入解析了C++中inline与virtual关键字的区别及其如何在函数展开与多态间相互作用。通过阐述虚表机制,解释了尽管virtual代表的多态类型需要运行时确定,但在特定条件下,inline可以与virtual共存,实现函数展开而不影响多态表现。

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inline类型表示在编译时期进行函数展开,用函数体在函数调用出代替函数的调用;而vitual是c++多态的必要条件,但是要想表现出多态,必须要等到运行时,才知道真正调用的是哪一个函数。表面上看这两个关键字如果同时使用,会产生错误,但不会的。

先简单说一下虚表的机制:多态的实现是由虚表加以支持的,凡是有虚函数的对象,都会在构造函数开始时构造一个虚表,虚表中的第一个元素一般是对象的类型信息,其他每个元素存放的是真正函数的地址,如果子类覆盖了父类的虚函数,则对应的位置中的地址就会被修改,但是同一个函数在虚表中的位置即下标是相同的。当我们用基类指针或者引用调用一个虚函数时,在编译期只知道该函数在某个虚表的第几个位置,但是不知道是父类的虚表还是子类的虚表,只有到运行时才能确定是哪一个虚表,从而表现出多态。但如果你不是使用基类的指针或者引用调用虚函数,或者你调用的不是虚函数,则在编译期间就可以直接找到成员函数的地址,不需要等到运行时才确定,因为此时,调用者是哪个对象已经确定,从而该函数的地址也是确定的。

根据上面的描述,虽然virtual所代表的多态类型是要在运行时确定的,但是如果调用者不是基类的指针或者引用,则该virtual的地址会在编译期间就确定,因而此时可以用inline进行展开。即使使用了基类的指针或引用进行调用,也不会产生错误,此时inline将不会展开,但virtual仍然表现出多态,因为inline毕竟只是建议,而不是强制,所以两者不矛盾。

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