淺談C++中virtual的三種用法
virtual用法一
#include using namespace std; class A{ public: virtual void display(){ cout<<"A"<<ENDL; } }; class B : public A{ public: void display(){ cout<<"B"<<ENDL; } }; void doDisplay(A *p) { p->display(); delete p; } int main(int argc,char* argv[]) { doDisplay(new B()); return 0; }
這段程式碼打印出的結果為B,但是當把A類中的virtual去掉之後打印出的就為A。當基類中沒有virtual的時候,編譯器在編譯的時候把p看做A類的物件,呼叫的自然就是A類的方法。但是加上virtual之後,將dispaly方法變成了虛方法,這樣呼叫的時候編譯器會看呼叫的究竟是誰的例項化物件,這樣就實現了多型的效果。也就是說,當基類的派生類中有重寫過基類的虛方法的時候,使用基類的指標指向派生類的物件,呼叫這個方法實際上呼叫的會是派生類最後實現的方法
virtual用法二
#include using namespace std; class Person{ public: Person(){ cout<<"Person構造"<<ENDL; } ~Person(){ cout<<"Person析構"<<ENDL; } }; class Teacher : virtual public Person{ public: Teacher(){ cout<<"Teacher構造"<<ENDL; } ~Teacher(){ out<<"Teacher析構"<<ENDL; } }; class Student : virtual public Person{ public: Student(){ cout<<"Student構造"<<ENDL; } ~Student(){ cout<<"Student析構"<<ENDL; } }; class TS : public Teacher,public Student{ public: TS(){ cout<<"TS構造"<<ENDL; } ~TS(){ cout<<"TS析構"<<ENDL; } }; int main(int argc,char* argv[]) { TS ts; return 0; }
這段程式碼的終端輸出結果為:
Person構造
Teacher構造
Student構造
TS構造
TS析構
Student析構
Teacher析構
Person析構
當Teacher類和Student類沒有虛繼承Person類的時候,也就是把virtual去掉時候終端輸出的結果為:
Person構造
Teacher構造
Person構造
Student構造
TS構造
TS析構
Student析構
Person析構
Teacher析構
Person析構
大家可以很清楚的看到這個結果明顯不是我們所期望的。我們在構造TS的時候需要先構造他的基類,也就是Teacher類和Student類。而Teacher類和Student類由都繼承於Person類。這樣就導致了構造TS的時候例項化了兩個Person類。同樣的道理,析構的時候也是析構了兩次Person類,這是非常危險的,也就引發出了virtual的第三種用法,虛析構,虛繼承。
virtual用法三
#include using namespace std; class Person{ public: Person(){ cout<<"Person構造"<<ENDL; } ~Person(){ cout<<"Person析構"<<ENDL; } }; class Teacher : virtual public Person{ public: Teacher(){ cout<<"Teacher構造"<<ENDL; } ~Teacher(){ out<<"Teacher析構"<<ENDL; } }; class Student : virtual public Person{ public: Student(){ cout<<"Student構造"<<ENDL; } ~Student(){ cout<<"Student析構"<<ENDL; } }; class TS : public Teacher,char* argv[]) { TS ts; return 0; }
這段程式碼的執行結果為:
Person構造
Teacher構造
Student構造
TS構造
TS析構
Student析構
Teacher析構
Person析構
但是當我們把Person類中析構前面的virtual去掉之後的執行結果為:
Person構造
Teacher構造
Student構造
TS構造
Person析構
程式崩潰
很明顯這個結果不是我們想要的程式,崩潰造成的後果是不可預計的,所以我們一定要注意在基類的解構函式前面加上virtual,使其變成虛析構在C++程式中使用虛擬函式,虛繼承和虛析構是很好的習慣可以避免許多的問題。
虛析構:
如果一個類用作基類,我們通常需要virtual來修飾它的解構函式,這點很重要。如果基類的解構函式不是虛析構,當我們用delete來釋放基類指標(它其實指向的是派生類的物件例項)佔用的記憶體的時候,只有基類的解構函式被呼叫,而派生類的解構函式不會被呼叫,這就可能引起記憶體洩露。如果基類的解構函式是虛析構,那麼在delete基類指標時,繼承樹上的解構函式會被自低向上依次呼叫,即最底層派生類的解構函式會被首先呼叫,然後一層一層向上直到該指標宣告的型別。
虛繼承:
虛擬繼承是多重繼承中特有的概念。虛擬基類是為解決多重繼承而出現的。如:類D繼承自類B1、B2,而類B1、B2都繼承自類A,因此在類D中兩次出現類A中的變數和函式。為了節省記憶體空間,可以將B1、B2對A的繼承定義為虛擬繼承,而A就成了虛擬基類。實現的程式碼如下:
class A
class B1:public virtual A;
class B2:public virtual A;
class D:public B1,public B2;
虛擬繼承在一般的應用中很少用到,所以也往往被忽視,這也主要是因為在C++中,多重繼承是不推薦的,也並不常用,而一旦離開了多重繼承,虛擬繼承就完全失去了存在的必要因為這樣只會降低效率和佔用更多的空間。
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