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C++中virtual(虚函数)的用法详解

2017-09-18 15:37 330 查看
在面向对象的C++语言中,虚函数(virtual function)是一个非常重要的概念。因为它充分体现了面向对象思想中的继承和多态性这两大特性,在C++语言里应用极广。比如在微软的MFC类库中,你会发现很多函数都有virtual关键字,也就是说,它们都是虚函数。难怪有人甚至称虚函数是C++语言的精髓。

        那么,什么是虚函数呢,我们先来看看微软的解释:

        虚函数是指一个类中你希望重载的成员函数,当你用一个基类指针或引用指向一个继承类对象的时候,你调用一个虚函数,实际调用的是继承类的版本。
                                                               ——摘自MSDN

        这个定义说得不是很明白。MSDN中还给出了一个例子,但是它的例子也并不能很好的说明问题。我们自己编写这样一个例子:

[cpp]
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print?

#include "stdio.h"   
#include "conio.h"  
  
class Parent  
  
{  
      
public:  
      
    char data[20];  
    void Function1();     
    virtual void Function2();   // 这里声明Function2是虚函数  
      
}parent;  
  
void Parent::Function1()  
{  
    printf("This is parent,function1\n");  
}  
  
void Parent::Function2()  
  
{  
    printf("This is parent,function2\n");  
}  
  
class Child:public Parent  
  
{  
    void Function1();  
    void Function2();  
      
} child;  
  
void Child::Function1()  
  
{  
    printf("This is child,function1\n");  
}  
  
void Child::Function2()  
  
{  
    printf("This is child,function2\n");  
}  
  
int main(int argc, char* argv[])  
  
{  
    Parent *p;  // 定义一个基类指针  
    if(_getch()=='c')     // 如果输入一个小写字母c      
        p=&child;         // 指向继承类对象  
    else      
        p=&parent;       // 否则指向基类对象  
    p->Function1();   // 这里在编译时会直接给出Parent::Function1()的入口地址。      
    p->Function2();    // 注意这里,执行的是哪一个Function2?  
    return 0;  
      
}  

#include "stdio.h"
#include "conio.h"

class Parent

{

public:

char data[20];
void Function1();
virtual void Function2();   // 这里声明Function2是虚函数

}parent;

void Parent::Function1()
{
printf("This is parent,function1\n");
}

void Parent::Function2()

{
printf("This is parent,function2\n");
}

class Child:public Parent

{
void Function1();
void Function2();

} child;

void Child::Function1()

{
printf("This is child,function1\n");
}

void Child::Function2()

{
printf("This is child,function2\n");
}

int main(int argc, char* argv[])

{
Parent *p;  // 定义一个基类指针
if(_getch()=='c')     // 如果输入一个小写字母c
p=&child;        // 指向继承类对象
else
p=&parent;      // 否则指向基类对象
p->Function1();   // 这里在编译时会直接给出Parent::Function1()的入口地址。
p->Function2();    // 注意这里,执行的是哪一个Function2?
return 0;

}


用任意版本的Visual C++或Borland C++编译并运行,输入一个小写字母c,得到下面的结果:

This is parent,function1
This is child,function2

为什么会有第一行的结果呢?因为我们是用一个Parent类的指针调用函数Fuction1(),虽然实际上这个指针指向的是Child类的对象,但编译器无法知道这一事实(直到运行的时候,程序才可以根据用户的输入判断出指针指向的对象),它只能按照调用Parent类的函数来理解并编译,所以我们看到了第一行的结果。

那么第二行的结果又是怎么回事呢?我们注意到,Function2()函数在基类中被virtual关键字修饰,也就是说,它是一个虚函数。虚函数最关键的特点是“动态联编”,它可以在运行时判断指针指向的对象,并自动调用相应的函数。
如果我们在运行上面的程序时任意输入一个非c的字符,结果如下:

This is parent,function1
This is parent,function2

请注意看第二行,它的结果出现了变化。程序中仅仅调用了一个Function2()函数,却可以根据用户的输入自动决定到底调用基类中的Function2还是继承类中的Function2,这就是虚函数的作用。我们知道,在MFC中,很多类都是需要你继承的,它们的成员函数很多都要重载,比如编写MFC应用程序最常用的CView::OnDraw(CDC*)函数,就必须重载使用。把它定义为虚函数(实际上,在MFC中OnDraw不仅是虚函数,还是纯虚函数),可以保证时刻调用的是用户自己编写的OnDraw。虚函数的重要用途在这里可见一斑。


PS:一定要注意“静态联翩 ”和“ 动态联编 ”的区别,对于我来说,若没有在VC6.0中亲自去测试,凭自己的感觉,当在键盘中输入“c”时,我会觉得由于有

[cpp]
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print?

p=&child;   

p=&child;


[cpp]
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print?

这一句代码,我会认为结果都是  

这一句代码,我会认为结果都是


[cpp]
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print?

This is child,function1  

This is child,function1


[cpp]
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print?

This is child,function2  

This is child,function2
但实际结果却是



[cpp]
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print?

This is parent,function1  

This is parent,function1


[cpp]
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print?

This is child,function2  

This is child,function2
因为虽然实际上这个指针指向的是Child类的对象,但编译器无法知道这一事实,它只能按照调用Parent类的函数来理解并编译,所以我们看到了第一行的结果。
第二行中调用了子类的function2,完全是因为virtual 的功能,virtual实现了动态联编,
它可以在运行时判断指针指向的对象,并自动调用相应的函数。


当然,如果执行的是
p=&parent;
这一句,该指针很明显的是指向父类,那么肯定调用的是父类的方法 

转载于:http://blog.csdn.net/foreverhuylee/article/details/34107615





                                            
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