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实现C++虚函数时的注意事宜有哪些,针对这个问题,这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答,希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。
C++中的C++虚函数的作用主要是实现了多态的机制,虚函数(Virtual Function)是通过一张虚函数表(Virtual Table)来实现的,简称为V-Table,供大家学习参考!
如果一个类不包含虚函数,这经常预示不打算将它作为基类使用。当一个类不打算作为基类时,将析构函数声明为虚拟通常是个坏主意。考虑一个表现二维空间中的点的类:
class Point { // a 2D point public: Point(int xCoord, int yCoord); ~Point(); private: int x, y; };
如果一个 int 占 32 位,一个 Point 对象正好适用于 64 位的寄存器。而且,这样一个 Point 对象可以被作为一个 64 位的量传递给其它语言写的函数,比如 C 或者 FORTRAN。如果 Point 的析构函数是虚拟的,情况就完全不一样了。
C++虚函数的实现要求对象携带额外的信息,这些信息用于在运行时确定该对象应该调用哪一个虚函数。典型情况下,这一信息具有一种被称为 vptr(virtual table pointer,虚函数表指针)的指针的形式。
vptr 指向一个被称为 vtbl(virtual table,虚函数表)的函数指针数组,每一个包含C++虚函数的类都关联到 vtbl。当一个对象调用了虚函数,实际的被调用函数通过下面的步骤确定:找到对象的 vptr 指向的 vtbl,然后在 vtbl 中寻找合适的函数指针。
虚函数如何被实现的细节是不重要的。重要的是如果 Point 类包含一个虚函数,这个类型的对象的大小就会增加。在一个 32 位架构中,它们将从 64 位(相当于两个 int)长到 96 位(两个 int 加上 vptr);
在一个 64 位架构中,他们可能从 64 位长到 128 位,因为在这样的架构中指针的大小是 64 位的。为 Point 加上 vptr 将会使它的大小增长 50-100%!Point 对象不再适合 64 位寄存器。而且,Point 对象在 C++ 和其他语言(比如 C)中。
看起来不再具有相同的结构,因为其它语言缺乏 vptr 的对应物。结果,Points 不再可能传入其它语言写成的函数或从其中传出,除非你为 vptr 做出明确的对应,而这是它自己的实现细节并因此失去可移植性。
这里的基准就是不加选择地将所有析构函数声明为虚拟,和从不把它们声明为虚拟一样是错误的。实际上,很多人总结过这条规则:当且仅当类中至少包含一个虚拟函数时,则声明一个虚析构函数。
但是,当完全没有C++虚函数时,就可能和非虚析构函数问题发生撕咬。例如,标准 string 类型不包含C++虚函数,但是被误导的程序员有时将它当作基类使用:
SpecialString *pss = new SpecialString("Impending Doom"); std::string *ps; ... ps = pss; // SpecialString* => std::string* ... delete ps; // undefined! In practice, // *ps’s SpecialString resources // will be leaked, because the // SpecialString destructor won’t // be called.
一眼看上去,这可能无伤大雅,但是,如果在程序的某个地方因为某种原因,你将一个指向 SpecialString 的指针转型为一个指向 string 的指针,然后你将 delete 施加于这个 string 指针,你就立刻被送入未定义行为的领地。
关于实现C++虚函数时的注意事宜有哪些问题的解答就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,如果你还有很多疑惑没有解开,可以关注亿速云行业资讯频道了解更多相关知识。
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