虚函数虚析构函数基本概念动态绑定基本概念多态及其多态产生的代价

本文主要是介绍虚函数虚析构函数基本概念动态绑定基本概念多态及其多态产生的代价，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

虚函数

当父类指针或引用指向子类对象，而子类中又覆盖了父类的函数，希望用父类指针或父类引用，调用到正确版本的函数(父类指针或引用实际所指向的对象版本的函数)，需要把该成员函数声明为虚函数。

虚函数存在的意义：根据父类指针或者引用实际所指向的对象的类型来确定调用哪个版本的函数
代码示例：

//虚函数
#include <iostream>using namespace std;class Base
{
public:virtual void func()//父类函数为虚函数{cout<<"Base function!"<<endl;}
};
class Derived:public Base//子类共有继承父类
{
public:void func(){cout<<"Derived function!"<<endl;}
};void foo(Base &b)
{b.func();
}
int main()
{Base p;Derived q;Base *d=&q;//父类指针指向子类对象Base &br=q;//父类引用指向子类对象q.func();//子类版本p.func();//父类版本d->func();br.func();foo(q);//虚函数-根据父类指针或者引用实际所指向的对象的//类型来确定调用哪个版本的函数return 0;
}

去掉父类的virtual虚函数的声明，然后就可以发现d->func()、br.func()、foo(q),所指向的都是父类版本；

//虚函数
#include <iostream>using namespace std;class Base
{
public:virtual void func()//父类函数为虚函数{cout<<"Base function!"<<endl;}
};
class Derived1:public Base//子类共有继承父类
{
public:void func(){cout<<"Derived1 function!"<<endl;}
};
class Derived2:public Base//子类共有继承父类
{
public:void func(){cout<<"Derived2 function!"<<endl;}
};
void foo(Base &b)
{b.func();
}
int main()
{Base p;Derived1 d1;Derived2 d2;Base *res[3]={&p,&d1,&d2};//多态的产生-多种形态for(int i=0;i<3;i++){res[i]->func();}//虚函数-根据父类指针或者引用实际所指向的对象的//类型来确定调用哪个版本的函数return 0;
}

虚析构函数

如果一个类有子类，则这个类(父类)的析构函数必须是虚函数，即虛析构!

如果父类的析构不是虚析构，则当(用delete)删除一个指向子类对象的父类指针时，将调用父类版本的析构函数，子类只释放了来自于父类的那部分成员变量,而子类自己扩展的成员没有被释放，造成内存泄露。

动态绑定

虛函数被调用的时候，到底调用那个版本，在编译的时候无法确定，只有在执行时才能确定，称为动态绑定。之前的函数调用，是在编译时就可以确定调用哪个版本的函数。
绑定使得程序可以照顾到未来增加的代码，比如创建一个新的子类，并在子类中覆盖了父类的虛函数。用之前的父类指针，依然可以正确的调用到新子类里的函数，而无需对旧有代码进行更改。

多态

多态（Polymorphism）按字面的意思就是“多种状态”。在面向对象语言中，接口的多种不同的实现方式即为多态。引用Charlie Calverts对多态的描述——多态性是允许你将父对象设置成为一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。

简单的说，就是一句话：父类的指针或引用有多种形态，一个父类的指针或引用可以同时操作多个子类对象（也包括父类对象）

为了实现动态绑定，编译器会为每一个包含虚函数的类提供一个虚函数表，这个虚函数表被一个虚指针指向，这个类的虚函数表包含一个数组用于存放虚函数的地址，每一个指针指向了类中的虚函数。
当虚函数被调用时，编译器会使用该对象中的虚指针来查找虛函数表，然后遍历虚函数表，以查找到虚函数的指针(地址)，最终找到正确版本的函数。

在这里插入图片描述
从图中可以看出：在每个C的对象里，添加一个虚指针成员变量，虛指针指向虛函数表。每个对象都多出4个字节的内存开销，来存储虚指针。