前往小程序，Get更优阅读体验！
立即前往
文档建议反馈控制台
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
最新优惠活动
文章/答案/技术大牛
发布
首页
学习
活动
专区
工具
TVP最新优惠活动
返回腾讯云官网
社区首页 >专栏 >【C++修炼之路】16.C++多态

【C++修炼之路】16.C++多态

作者头像
每天都要进步呀
发布于 2023-03-28 12:41:42
4750
发布于 2023-03-28 12:41:42
举报
文章被收录于专栏：C++/Linux

多态

C++多态

一.多态的概念

多态的概念： 通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。

比如买票这个行为，当普通人买票时，是全价买票；学生买票时，是半价买票；军人买票时是优先买票。将这种思想换成变成语言，相同的成员函数会因类的不同而不同。如果只是普通的类，那没什么好说的，直接写出成员函数就行了，名字相同也不互相影响，但在学了继承之后，我们知道一旦基类和派生类的函数同名，基类的函数就会被隐藏，这样就无法具体出多态的要求，因此下面会通过虚函数来解决这个问题。

二.多态的定义及实现

2.1 虚函数

虚函数：即被virtual修饰的类成员函数称为虚函数。

代码语言：javascript
复制
class Person {
public:
    virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl;}
};

此时的virtual和菱形虚拟继承时的virtual功能并不相同。

2.2 虚函数的重写

虚函数的重写(覆盖)：派生类中有一个跟基类完全相同的虚函数(即派生类虚函数与基类虚函数的返回值类型、函数名字、参数列表完全相同)，称子类的虚函数重写了基类的虚函数。

那虚函数的重写与继承中的隐藏有什么关系？ 回忆一下隐藏（重定义）：基类与派生类类的成员函数名字相同，则基类的成员函数被派生类隐藏。

而虚函数的重写就是在隐藏的基础之上多了两大条件：virtual 和 三个相同

三个相同：

  1. 函数名相同
  2. 参数类型、数量相同
  3. 返回类型相同

可以看出，重写比隐藏多了条件，那么可以这么理解：

image-20230202185941825
image-20230202185941825

2.3 多态的构成条件

多态是在不同继承关系的类对象，去调用同一函数，产生了不同的行为。比如Student继承了Person。Person对象买票全价，Student对象买票半价。

构成条件：

1. 虚函数的重写/覆盖

2. 父类的指针或者引用去调用虚函数

那么看一下具体的代码：

代码语言：javascript
复制
class Person
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "Person-买票-全价" << endl; }//虚函数
};
class Student : public Person
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "Student-买票-半价" << endl; }//虚函数
};

class Soldier : public Person
{
public:
	virtual void BuyTicket() { cout << "Soldier-优先买票" << endl; }
};

//多态的条件：
// 1. 虚函数的重写
// 2. 父类指针或者引用去调用虚函数

void Func(Person& p)
{
	p.BuyTicket();

}
int main()
{
	Person pn;
	Student st;
	Soldier sd;
    //普通调用：跟调用对象类型有关
	//多态调用：指针/引用 -- 跟指向的对象有关
	Func(pn);
	Func(st);
	Func(sd);
	return 0;
}
image-20230202191418980
image-20230202191418980

这就是多态的调用。因为传入的是非Person类，函数类型为引用，并且切片不会改变类型，但是对于引用/指针来说，Func中的p代表的就是派生类中Person的那一部分，传入什么类，就是什么类，只不过选取的部分是基类中的部分。

不满足多态的任意一个条件，就不属于多态：

1.如果传入的不是引用/指针：

image-20230202192927477
image-20230202192927477

2.如果基类与派生类都不是虚函数：

image-20230202193127300
image-20230202193127300

但下面这样属于多态：

3.如果基类是虚函数，派生类不是虚函数：

image-20230202193237135
image-20230202193237135

可以这样理解：派生类继承基类的buyTicket，由于属于多态，派生类会对继承下来的buyTicket的内容进行重写，因此这样是可以的。（但还是建议全写，因为这样记得东西太多，没必要）

  • 因此，子类可以不加virtual，但是父类必须加virtual

除此之外，还有一个特例->协变：三同中，返回值可以不同，但是有要求返回值必须是一个父子类关系的指针或者引用。其他的父子类关系也可以。

image-20230202195127994
image-20230202195127994

所以再次总结一下虚函数的重写/覆盖的条件：

三同：函数名、参数、返回值

  1. 子类虚函数可以不加virtual（建议父类子类都加上）
  2. 协变：三同中，返回值可以不同，但是要求返回值必须是一个父子类关系的指针或者引用。

2.4 析构函数与virtual

对于一般的析构，在上一节继承中已经讲过它的原理，即：

代码语言：javascript
复制
class Person
{
public:
	~Person()
	{
		cout << "Person delete:" << _p << endl;
		delete[] _p;
	}
protected:
	int* _p = new int[10];

};
class Student : public Person
{
public:
	~Student()
	{
		cout << "Student delete:" << _s << endl;
		delete[] _s;
	}
protected:
	int* _s = new int[20];
};
int main()
{
	Person p;
	Student A;
	return 0;
}
image-20230202201019703
image-20230202201019703

但如果代码变成这样：

代码语言：javascript
复制
int main()
{
	Person* ptr1 = new Person;
	Person* ptr2 = new Student;//这里的问题

	delete ptr1;
	delete ptr2;
	return 0;
}
image-20230202202228276
image-20230202202228276
image-20230202203059351
image-20230202203059351

这样的现象就代表着发生了内存泄漏，那是哪里的问题？

delete的行为我们在内存管理时就提到过：

  1. 使用指针调用析构函数
  2. operator delete(ptr)

调用的方式有两种：

  1. 普通调用：跟调用的类型有关。
  2. 多态调用：指针/引用 – 跟指针无关，跟指向的对象有关

而此时delete(ptr)就是普通的调用，是什么类型就调用什么类型的析构函数，但显然发现，ptr2的_s没有析构，因此问题出现在了这里，这个时候，如果是一个多态调用，是不是就可以将ptr2正确的析构了？当然！与多态的距离只差一步virtual：因为析构的函数名一定相同：最后都会变成destructor

代码语言：javascript
复制
class Person
{
public:
	virtual ~Person()
	{
		cout << "Person delete:" << _p << endl;
		delete[] _p;
	}
protected:
	int* _p = new int[10];

};
class Student : public Person
{
public:
	virtual ~Student()//子类可以不用加virtual
	{
		cout << "Student delete:" << _s << endl;
		delete[] _s;
	}

protected:
	int* _s = new int[20];
};

int main()
{
	Person* ptr1 = new Person;
	Person* ptr2 = new Student;

	delete ptr1;
	delete ptr2;
	return 0;
}
image-20230202204758810
image-20230202204758810

通过多态的调用就可以防止内存泄漏的现象发生了。因此也可以看出析构最终变成destructor这样设计的原因。

因此可以看出：当实现父类的时候，析构不用考虑别的，直接加virtual,没有什么坏处。

2.5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比

image-20230202205953161
image-20230202205953161

2.6 C++11 override 和 final

从上面可以看出，C++对函数重写的要求比较严格，但是有些情况下由于疏忽，可能会导致函数名字母次序写反而无法构成重载，而这种错误在编译期间是不会报出的，只有在程序运行时没有得到预期结果才来debug会得不偿失，因此：C++11提供了override和final两个关键字，可以帮助用户检测是否重写

1. final：修饰虚函数，表示该虚函数不能再被重写。

代码语言：javascript
复制
class Car
{
public:
virtual void Drive() final {}
};
class Benz :public Car
{
public:
virtual void Drive() {cout << "Benz-舒适" << endl;}
};

2. override: 检查派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数，如果没有重写编译报错。

代码语言：javascript
复制
class Car
{
public:
    virtual void Drive(){}
};
class Benz :public Car 
{
public:
    virtual void Drive() override {cout << "Benz-舒适" << endl;}
};

此外，对于继承来讲，也有两种方式使基类不能被继承：

  1. 构造函数私有
  2. 基类定义时，加final（可见final有两种功能）
代码语言：javascript
复制
class A final
{
private:
    A(){}
}

三.抽象类

3.1 概念

在虚函数的后面写上 =0 ，则这个函数为纯虚函数。**包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口类），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，只有重写纯虚函数，派生类才能实例化出对象。纯虚函数规范了派生类必须重写，另外纯虚函数更体现出了接口继承。

image-20230203123819378
image-20230203123819378

重写纯虚函数，就能实例化出对象了：

代码语言：javascript
复制
//抽象类 ： 不能实例化出对象
class Car
{
public:
	//纯虚函数
	virtual void Drive() = 0;
};

class BMW : public Car
{
public:
	virtual void Drive()//子类也可以不加virtual
	{
		cout << "驾驶乐趣" << endl;
	}

};
int main()
{
	//Car c;
	BMW b;
	return 0;
}
image-20230203124132638
image-20230203124132638

当不需要基类生成对象的时候，就可以将基类写成抽象类。

3.2 接口继承和实现继承

普通函数的继承是一种实现继承，派生类继承了基类函数，可以使用函数，继承的是函数的实现。虚函数的继承是一种接口继承，派生类继承的是基类虚函数的接口，目的是为了重写，达成多态，继承的是接口。所以如果不实现多态，不要把函数定义成虚函数。

3.3 场景问题1

顾名思义，我们已经知道重写是将基类的接口拿来，然后将派生类的内容覆盖，也就是说函数名是属于基类的（这也说明了派生类可以不写virtual的原因），那参数需不需要重写？下面看看：

代码语言：javascript
复制
class A
{
public:
	virtual void func(int val = 1) { std::cout << "A->" << val << std::endl; }
	virtual void test() { func(); }
};
class B : public A
{
public:
	void func(int val = 0) { std::cout << "B->" << val << std::endl; }
};
int main(int argc, char* argv[])
{
	B* p = new B;
	p->test();
	return 0;
}
image-20230203130820785
image-20230203130820785
image-20230203132220054
image-20230203132220054

p为B*类型， 当执行p->test()时，会使用继承下来的test()，但test属于A，而我们知道对于指针/引用都不会发生强转，B用A继承下来的函数是天然的，因此没有强转就意味着在test中this指针的类型是A*，即调用func的this指针属于A*, 而这种条件仍然构成多态，因为满足构成多态的两个条件。所以，我们时刻需要记住多态调用的条件的边界：虚函数+三同||两个特殊，三同中并没有说参数相同。

当然，子类的缺省参数也是正常使用的，如果直接调用p->func()，结果就是B->0了。因为这样就不符合多态了，因为不是A*(父类)的this指针了。如果仍是p->test()，但将父类的缺省值去掉，这样就会发生报错。那如果仍是p->test()，但将test()放到子类，这样就不是父类的指针，就是普通调用，结果当然就是B->0了。

3.2 场景问题2

这个问题是继承的问题，与多态无关。

代码语言：javascript
复制
class Base1
{
public:
	int _b1;
};
class Base2
{
public:
	int _b2;
};
class Derive : public Base1, public Base2 
{ 
public: 
	int _d; 
};

int main() {
	Derive d;
	Base1* p1 = &d;
	Base2* p2 = &d;
	Derive* p3 = &d;
	return 0;
}
//问：p1, p2, p3的关系？
//A：p1 == p2 == p3      B：p1 < p2 < p3      C：p1 == p3 != p2      D：p1 != p2 != p3
image-20230203134447139
image-20230203134447139

实际上是这样：虽然p3 == p1 ,但意义却不一样，前者是局部，后者指向的是整体。

四.多态的原理

4.1 虚函数表

代码语言：javascript
复制
// 这里常考一道笔试题：sizeof(Base)是多少？
class Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Func1()" << endl;
	}
private:
	int _b = 1;
};

int main()
{
	cout << sizeof(Base) << endl;
	return 0;
}

之前学过内存对齐，因此如果知道类中的成员，我们就能计算出类的大小。

通过观察测试我们发现b对象是8bytes，除了_b成员，还多一个__vfptr放在对象的前面(注意有些平台可能会放到对象的最后面，这个跟平台有关)，对象中的这个指针我们叫做虚函数表指针(v代表virtual，f代表function)。一个含有虚函数的类中都至少都有一个虚函数表指针，因为虚函数的地址要被放到虚函数表中，虚函数表也简称虚表。这个虚表指针，实际上是函数指针，指向的是函数指针数组那么派生类中这个表放了些什么呢？我们接着往下分析

image-20230203144741498
image-20230203144741498
代码语言：javascript
复制
// 针对上面的代码我们做出以下改造
// 1.我们增加一个派生类Derive去继承Base
// 2.Derive中重写Func1
// 3.Base再增加一个虚函数Func2和一个普通函数Func3
class Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Base::Func1()" << endl;
	}
	virtual void Func2()
	{
		cout << "Base::Func2()" << endl;
	}
	void Func3()
	{
		cout << "Base::Func3()" << endl;
	}
private:
	int _b = 1;
};
class Derive : public Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Derive::Func1()" << endl;
	}
private:
	int _d = 2;
};
int main()
{
	Base b;
	Derive d;
	return 0;
}
image-20230203160805780
image-20230203160805780

发现，继承下来的虚表在重新（覆盖）之后，就不是继承下来的地址，而是变成一个新的虚函数。

通过观察和测试，我们发现了以下几点问题：

  1. 派生类对象d中也有一个虚表指针，d对象由两部分构成，一部分是父类继承下来的成员，虚表指针就是存在这个部分中的另一部分，经过重写会变成派生类的成员。
  2. 基类b对象和派生类d对象虚表是不一样的，这里我们发现Func1完成了重写，所以d的虚表中存的是重写的Derive::Func1，所以虚函数的重写也叫作覆盖，覆盖就是指虚表中虚函数的覆盖。重写是语法的叫法，覆盖是原理层的叫法。
  3. 另外Func2继承下来后是虚函数，所以放进了虚表，Func3也继承下来了，但是不是虚函数，所以不会放进虚表。
  4. 虚函数表本质是一个存虚函数指针的指针数组，一般情况这个数组最后面放了一个nullptr。
  5. 总结一下派生类的虚表生成：a.先将基类中的虚表内容拷贝一份到派生类虚表中 b.如果派生类重写了基类中某个虚函数，用派生类自己的虚函数覆盖虚表中基类的虚函数 c.派生类自己新增加的虚函数按其在派生类中的声明次序增加到派生类虚表的最后。
  6. 这里还有一个童鞋们很容易混淆的问题：虚函数存在哪的？虚表存在哪的？ 答：虚函数存在虚表，虚表存在对象中。注意上面的回答的错的。但是很多童鞋都是这样深以为然的。注意虚表存的是虚函数指针，不是虚函数，虚函数和普通函数一样的，都是存在代码段的，只是他的指针又存到了虚表中。另外对象中存的不是虚表，存的是虚表指针。那么虚表存在哪的呢？实际我们去验证一下会发现vs下是存在代码段的。

对于第六点，可以用如下代码验证：

代码语言：javascript
复制
int main()
{
	int a = 0;
	cout << "栈:" << &a << endl;
	int* p1 = new int;
	cout << "堆:" << p1 << endl;
	const char* str = "hello world";
	cout << "代码段/常量区:" << (void*)str << endl;
	static int b = 0;
	cout << "静态区/数据段:" << &b << endl;
	Base be;
	cout << "虚表:" << (void*)*((int*)&be) << endl;
	Base* ptr1 = &be;
	int* ptr2 = (int*)ptr1;
	printf("虚表:%p\n", *ptr2);
	Derive de;
	cout << "虚表:" << (void*)*((int*)&de) << endl;
	return 0;
}
image-20230203161924372
image-20230203161924372

可以看出，虚表的位置就这代码段/常量区。

————————————————————————————————————————————————————————————

再改一下代码，变成这样：

代码语言：javascript
复制
class Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Base::Func1()" << endl;
	}

	virtual void Func2()
	{
		cout << "Base::Func2()" << endl;
	}

	void Func3()
	{
		cout << "Base::Func3()" << endl;
	}

private:
	int _b = 1;
	char _ch;
};

class Derive : public Base
{
public:
	virtual void Func1()
	{
		cout << "Derive::Func1()" << endl;
	}

	void Func3()
	{
		cout << "Derive::Func3()" << endl;
	}
private:
	int _d = 2;
};

int main()
{
	cout << sizeof(Base) << endl;
	Base b;
	Derive d;

	// 普通调用 -- 编译时/静态 绑定（静态多态）
	Base* ptr = &b;
	ptr->Func3();
	ptr = &d;
	ptr->Func3();

	// 多态调用 -- 运行时/动态 绑定（动态多态）
	ptr = &b;
	ptr->Func1();
	ptr = &d;
	ptr->Func1();

	return 0;
}
image-20230203162622124
image-20230203162622124

可见编译时绑定就是什么类型的指针调用什么不能在更改，运行时绑定就是指向的是什么类型就调用什么可以随时变化。

4.2 多态的原理

上面分析了这个半天了那么多态的原理到底是什么？还记得这里Func函数传Person调用的Person::BuyTicket，传Student调用的是Student::BuyTicket

image-20230204131945401
image-20230204131945401
代码语言：javascript
复制
class Person 
{
public:
    virtual void BuyTicket() { cout << "买票-全价" << endl; }
};
class Student : public Person 
{
public:
    virtual void BuyTicket() { cout << "买票-半价" << endl; }
};
void Func(Person& p)
{
    p.BuyTicket();
}
int main()
{
    Person Mike;
    Func(Mike);
    Student Johnson;
    Func(Johnson);
    return 0;
}

  1. 观察下图的红色箭头我们看到，p是指向mike对象时，p->BuyTicket在mike的虚表中找到虚函数是Person::BuyTicket。
  2. 观察下图的蓝色箭头我们看到，p是指向johnson对象时，p->BuyTicket在johson的虚表中找到虚函数是Student::BuyTicket。
  3. 这样就实现出了不同对象去完成同一行为时，展现出不同的形态。
  4. 反过来思考我们要达到多态，有两个条件，一个是虚函数覆盖，一个是对象的指针或引用调用虚函数。反思一下为什么？
  5. 再通过下面的汇编代码分析，看出满足多态以后的函数调用，不是在编译时确定的，是运行起来以后到对象的中取找的。不满足多态的函数调用时编译时确认好的。

因此多态的指向谁就调用谁依靠的就是虚表的实时动态变化。

image-20230204132148729
image-20230204132148729
代码语言：javascript
复制
// 以下汇编代码中跟这个问题不相关的都被去掉了
void Func(Person* p)
{
    ...
        p->BuyTicket();
        // p中存的是mike对象的指针，将p移动到eax中
        001940DE  mov     eax, dword ptr[p]
        // [eax]就是取eax值指向的内容，这里相当于把mike对象头4个字节(虚表指针)移动到了edx
        001940E1  mov     edx, dword ptr[eax]
        // [edx]就是取edx值指向的内容，这里相当于把虚表中的头4字节存的虚函数指针移动到了eax
        00B823EE  mov     eax, dword ptr[edx]
        // call eax中存虚函数的指针。这里可以看出满足多态的调用，不是在编译时确定的，是运行起来
        以后到对象的中取找的。
        001940EA  call     eax
        00头1940EC  cmp     esi, esp
}
int main()
{
    ...
        // 首先BuyTicket虽然是虚函数，但是mike是对象，不满足多态的条件，所以这里是普通函数的调
        用转换成地址时，是在编译时已经从符号表确认了函数的地址，直接call 地址
        mike.BuyTicket();
        00195182  lea     ecx, [mike]
        00195185  call     Person::BuyTicket(01914F6h)
        ...
}

4.3 动态绑定与静态绑定

  1. 静态绑定又称为前期绑定(早绑定)，在程序编译期间确定了程序的行为，也称为静态多态，比如：函数重载
  2. 动态绑定又称后期绑定(晚绑定)，是在程序运行期间，根据具体拿到的类型确定程序的具体行为，调用具体的函数，也称为动态多态。

五.单继承和多继承关系的虚函数表

需要注意的是在单继承和多继承关系中，下面我们去关注的是派生类对象的虚表模型，因为基类的虚表模型前面我们已经看过了，没什么需要特别研究的。

5.1 单继承中的虚函数表

代码语言：javascript
复制
class Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }
private:
	int a;
};
class Derive :public Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
	void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }
private:
	int b;
};

int main()
{
	Base b;
	Derive d;

	return 0;
}
image-20230204133234670
image-20230204133234670

在派生类中看到，func1被重写，func2没被重写，这些我们心理都有数。那func3也是虚函数，然而在这里没发现func3，那就通过内存窗口看一看。

image-20230204134130919
image-20230204134130919

注：Linux下的虚表并不是以空结束。

当然，也可以直接写个函数打印这几个虚表指针：

代码语言：javascript
复制
typedef void(*VFPtr)();//定义函数指针， 别名为VFPtr
//函数指针数组
void PrintVFTable(VFPtr vft[])
{
	for (int i = 0; vft[i] != nullptr; i++)
	{
		printf("[%d]:%p\n", i, vft[i]);
		vft[i]();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	Base b;
	PrintVFTable((VFPtr*)(*(int*)&b));
	Derive d;
	PrintVFTable((VFPtr*)(*(int*)&d));
	return 0;
}
image-20230204141532541
image-20230204141532541

可以看出单继承中，派生类自己的虚函数排在虚表指针中基类虚函数的后面。

5.1 多继承中的虚函数表

代码语言：javascript
复制
class Base1 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base1::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base1::func2" << endl; }
private:
	int b1;
};
class Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base2::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base2::func2" << endl; }
private:
	int b2;
};
class Derive : public Base1, public Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
private:
	int d1;
};

// 函数指针数组
typedef void(*VFPtr)();
void PrintVFTbale(VFPtr vft[], int n = 2)
{
	for (int i = 0; vft[i] != nullptr; ++i)
	{
		printf("[%d]:%p->", i, vft[i]);
		vft[i]();
	}

	cout << endl;
}

int main()
{
	Base1 b1;
	Base2 b2;
	PrintVFTbale((VFPtr*)(*(void**)&b1));
	PrintVFTbale((VFPtr*)(*(void**)&b2));
	Derive d;
	PrintVFTbale((VFPtr*)(*(void**)&d));
	//PrintVFTbale((VFPtr*)(*(void**)((char*)&d + sizeof(Base1))));
	//或者直接找偏移：
	Base1* ptr = &d;
	PrintVFTbale((VFPtr*)(*(void**)ptr));
	return 0;
}
image-20230204150117651
image-20230204150117651

可以发现的是，对于多继承的派生类，因为有两个类继承所以有两个虚函数表，而对于派生类自己的虚函数，是添加到第一个继承类的虚表中。

菱形继承和菱形虚拟继承就不说了，因为没必要。

六. 总结

  1. 什么是多态？

多态分为静态多态和动态多态，静态多态是在编译时绑定，也就是函数重载。动态多态通过虚函数的重写之后，指针/引用指向或者引用父类，则调用父类，指向或者引用子类，则调用子类，本质是虚表动态绑定。

  1. 什么是重载、重写（覆盖）、重定义（隐藏）

参考2.5

  1. inline函数可以是虚函数吗？

理论上不行，但实操时可以，实操时编译器会忽略inline属性，这个函数就不是inline，因为虚函数要放在虚表中去。 那具体一点，为什么理论不可惜行呢？如果按照理论不忽略inline的功能，我们知道inline是使函数在类中展开，即将代码保存在类中，但我们知道这样就与虚函数的功能相违背，因为虚函数是放在虚表中的，二者功能矛盾，就实例来说，在一个继承的虚函数也就是多态，调用这个函数是在虚表中找，那inline如果有用的话，该去那里找呢？所以说编译器会自动忽略inline属性。 但同类的对象调用同类的inline就可以保留inline的属性，因为不是多态。因此总结一下：多态调用就没有inline属性，普通调用就可以保持inline属性。

  1. 静态成员可以是虚函数吗？

不可以。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，所以静态成员函数的地址无法放在虚函数表里。

  1. 构造函数可以是虚函数吗？

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。

  1. 析构函数可以是虚函数吗？什么场景下析构函数是虚函数？

可以，并且最好把基类的析构函数定义成虚函数。参考2.4

  1. 对象访问普通函数快还是虚函数更快？

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。

  1. 虚函数表是在什么阶段生成的，存在哪的?

虚函数表是在编译阶段就生成的，即构造函数初始化列表中初始化（虚表指针），一般情况下存在代码段(常量区)的。

  1. 注意不要将虚函数列表和虚基表搞混

虚函数表是存放虚函数的地址，为了实现多态。虚基表示为了构造偏移量，在菱形虚拟继承中防止二义性。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2023-02-04，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
c++
对象
函数
继承
指针

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ，欢迎热爱写作的你一起参与！

c++
对象
函数
继承
指针
评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
登录 后参与评论
推荐阅读
LV.
文章
0
获赞
0
目录
  • 多态
  • C++多态
  • 一.多态的概念
  • 二.多态的定义及实现
    • 2.1 虚函数
      • 2.2 虚函数的重写
        • 2.3 多态的构成条件
          • 2.4 析构函数与virtual
            • 2.5 重载、覆盖(重写)、隐藏(重定义)的对比
              • 2.6 C++11 override 和 final
              • 三.抽象类
                • 3.1 概念
                  • 3.2 接口继承和实现继承
                    • 3.3 场景问题1
                      • 3.2 场景问题2
                      • 四.多态的原理
                        • 4.1 虚函数表
                          • 4.2 多态的原理
                            • 4.3 动态绑定与静态绑定
                            • 五.单继承和多继承关系的虚函数表
                              • 5.1 单继承中的虚函数表
                                • 5.1 多继承中的虚函数表
                                • 六. 总结
                                相关产品与服务
                                腾讯云代码分析
                                腾讯云代码分析（内部代号CodeDog）是集众多代码分析工具的云原生、分布式、高性能的代码综合分析跟踪管理平台，其主要功能是持续跟踪分析代码，观测项目代码质量，支撑团队传承代码文化。
                                产品介绍产品文档
                                领券

                                腾讯云开发者

                                扫码关注腾讯云开发者

                                扫码关注腾讯云开发者

                                领取腾讯云代金券

                                热门产品

                                热门推荐

                                更多推荐

                                Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有 

                                深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号：粤B2-20090059 深公网安备号 44030502008569

                                腾讯云计算（北京）有限责任公司 京ICP证150476号 |  京ICP备11018762号 | 京公网安备号11010802020287

                                问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档

                                Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud.

                                All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有

                                登录 后参与评论