虚函数多态问题

本文通过C++代码示例介绍了虚函数的概念及其在继承中的应用。演示了如何通过派生类重写基类的虚函数,并展示了运行时多态的效果。

#include<iostream.h>
class A
{
public:
  
virtual void f()
     {cout
<<"A::f()"<<endl;}
    
void g()
     {cout
<<"A::g()"<<endl;}
    
void h()
     {
         cout
<<"A::h()"<<endl;
         f();

         g();
     }
};
class B: public A
{
public:
   
void f()
    {cout
<<"B::f()"<<endl;}    
   
void g()
    {cout
<<"B::g()"<<endl;}
};

void main()
{
    B b;
    B
* p=&b;
    p
->h();

}

 

 

运行结果:

A::h()
B::f()
A::g()


判断派生类的一个函数是不是虚函数:

1.该函数是否与基类的虚函数有相同的名称;

2.该函数是否与基类的虚函数有相同的参数个数及相同的对应参数类型;

3.该函数是否与基类的虚函数有相同的返回值或者满足类型兼容规则的指针,引用型的返回值。

 

如果从名称,参数以及返回值三个方面检查之后,派生类的函数满足了上述条件,就会自动确定为虚函数。

此时,派生类的虚函数便覆盖了基类的虚汗。不仅如此,派生类中的虚函数还会隐藏基类中同名函数的所有重载形式。

 

 

### 虚函数实现多态的必要条件 在 C++ 中,虚函数是实现动态多态的核心机制。要通过虚函数实现多态,需要满足以下两个必要条件[^4]: 1. **虚函数覆盖**:派生类必须重写基类中的虚函数。这种重写确保了派生类可以提供自己的实现,而不是使用基类的默认行为。 2. **通过指针或引用调用虚函数**:必须通过基类类型的指针或引用来调用虚函数,而不能直接通过对象调用。这种方式使得程序能够在运行时根据实际对象类型调用对应的虚函数。 当这两个条件都满足时,编译器会生成一个虚函数表(vtable),其中存储了指向虚函数的指针。每个含有虚函数的对象都会有一个指向该虚函数表的指针(vptr)。运行时,程序会根据对象的实际类型查找虚函数表,并调用正确的虚函数,从而实现动态多态。 ```cpp #include <iostream> class Base { public: virtual void show() { std::cout << "Base::show()" << std::endl; } virtual ~Base() {} // 虚析构函数 }; class Derived : public Base { public: void show() override { std::cout << "Derived::show()" << std::endl; } }; void callShow(Base* ptr) { ptr->show(); // 动态绑定,运行时决定调用哪个 show() } int main() { Base b; Derived d; Base* ptr1 = &b; Base* ptr2 = &d; callShow(ptr1); // 输出 Base::show() callShow(ptr2); // 输出 Derived::show() return 0; } ``` 上述代码中,`callShow` 函数通过基类指针调用了 `show()` 方法。由于 `show()` 是虚函数,并且 `Derived` 类重写了该方法,因此在运行时会根据实际对象类型调用对应的实现。 ### 注意事项 - 如果没有通过指针或引用调用虚函数,而是直接通过对象调用,则不会触发动态多态,而是静态绑定(早期绑定)。 - 纯虚函数的存在使得类成为抽象类,无法实例化,只能作为接口被继承和实现[^2]。
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