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; }
這段代碼打印出的結(jié)果為B,但是當(dāng)把A類(lèi)中的virtual去掉之后打印出的就為A。當(dāng)基類(lèi)中沒(méi)有virtual的時(shí)候,編譯器在編譯的時(shí)候把p看做A類(lèi)的對(duì)象,調(diào)用的自然就是A類(lèi)的方法。但是加上virtual之后,將dispaly方法變成了虛方法,這樣調(diào)用的時(shí)候編譯器會(huì)看調(diào)用的究竟是誰(shuí)的實(shí)例化對(duì)象,這樣就實(shí)現(xiàn)了多態(tài)的效果。也就是說(shuō),當(dāng)基類(lèi)的派生類(lèi)中有重寫(xiě)過(guò)基類(lèi)的虛方法的時(shí)候,使用基類(lèi)的指針指向派生類(lèi)的對(duì)象,調(diào)用這個(gè)方法實(shí)際上調(diào)用的會(huì)是派生類(lèi)最后實(shí)現(xiàn)的方法
virtual用法二
#include using namespace std; class Person{ public: Person(){ cout<<"Person構(gòu)造"<<ENDL; } ~Person(){ cout<<"Person析構(gòu)"<<ENDL; } }; class Teacher : virtual public Person{ public: Teacher(){ cout<<"Teacher構(gòu)造"<<ENDL; } ~Teacher(){ out<<"Teacher析構(gòu)"<<ENDL; } }; class Student : virtual public Person{ public: Student(){ cout<<"Student構(gòu)造"<<ENDL; } ~Student(){ cout<<"Student析構(gòu)"<<ENDL; } }; class TS : public Teacher, public Student{ public: TS(){ cout<<"TS構(gòu)造"<<ENDL; } ~TS(){ cout<<"TS析構(gòu)"<<ENDL; } }; int main(int argc,char* argv[]) { TS ts; return 0; }
這段代碼的終端輸出結(jié)果為:
Person構(gòu)造
Teacher構(gòu)造
Student構(gòu)造
TS構(gòu)造
TS析構(gòu)
Student析構(gòu)
Teacher析構(gòu)
Person析構(gòu)
當(dāng)Teacher類(lèi)和Student類(lèi)沒(méi)有虛繼承Person類(lèi)的時(shí)候,也就是把virtual去掉時(shí)候終端輸出的結(jié)果為:
Person構(gòu)造
Teacher構(gòu)造
Person構(gòu)造
Student構(gòu)造
TS構(gòu)造
TS析構(gòu)
Student析構(gòu)
Person析構(gòu)
Teacher析構(gòu)
Person析構(gòu)
大家可以很清楚的看到這個(gè)結(jié)果明顯不是我們所期望的。我們?cè)跇?gòu)造TS的時(shí)候需要先構(gòu)造他的基類(lèi),也就是Teacher類(lèi)和Student類(lèi)。而Teacher類(lèi)和Student類(lèi)由都繼承于Person類(lèi)。這樣就導(dǎo)致了構(gòu)造TS的時(shí)候?qū)嵗藘蓚€(gè)Person類(lèi)。同樣的道理,析構(gòu)的時(shí)候也是析構(gòu)了兩次Person類(lèi),這是非常危險(xiǎn)的,也就引發(fā)出了virtual的第三種用法,虛析構(gòu),虛繼承。
virtual用法三
#include using namespace std; class Person{ public: Person(){ cout<<"Person構(gòu)造"<<ENDL; } ~Person(){ cout<<"Person析構(gòu)"<<ENDL; } }; class Teacher : virtual public Person{ public: Teacher(){ cout<<"Teacher構(gòu)造"<<ENDL; } ~Teacher(){ out<<"Teacher析構(gòu)"<<ENDL; } }; class Student : virtual public Person{ public: Student(){ cout<<"Student構(gòu)造"<<ENDL; } ~Student(){ cout<<"Student析構(gòu)"<<ENDL; } }; class TS : public Teacher, public Student{ public: TS(){ cout<<"TS構(gòu)造"<<ENDL; } ~TS(){ cout<<"TS析構(gòu)"<<ENDL; } }; int main(int argc,char* argv[]) { TS ts; return 0; }
這段代碼的運(yùn)行結(jié)果為:
Person構(gòu)造
Teacher構(gòu)造
Student構(gòu)造
TS構(gòu)造
TS析構(gòu)
Student析構(gòu)
Teacher析構(gòu)
Person析構(gòu)
但是當(dāng)我們把Person類(lèi)中析構(gòu)前面的virtual去掉之后的運(yùn)行結(jié)果為:
Person構(gòu)造
Teacher構(gòu)造
Student構(gòu)造
TS構(gòu)造
Person析構(gòu)
程序崩潰
很明顯這個(gè)結(jié)果不是我們想要的程序,崩潰造成的后果是不可預(yù)計(jì)的,所以我們一定要注意在基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)前面加上virtual,使其變成虛析構(gòu)在C++程序中使用虛函數(shù),虛繼承和虛析構(gòu)是很好的習(xí)慣 可以避免許多的問(wèn)題。
虛析構(gòu):
如果一個(gè)類(lèi)用作基類(lèi),我們通常需要virtual來(lái)修飾它的析構(gòu)函數(shù),這點(diǎn)很重要。如果基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)不是虛析構(gòu),當(dāng)我們用delete來(lái)釋放基類(lèi)指針(它其實(shí)指向的是派生類(lèi)的對(duì)象實(shí)例)占用的內(nèi)存的時(shí)候,只有基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用,而派生類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)不會(huì)被調(diào)用,這就可能引起內(nèi)存泄露。如果基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)是虛析構(gòu),那么在delete基類(lèi)指針時(shí),繼承樹(shù)上的析構(gòu)函數(shù)會(huì)被自低向上依次調(diào)用,即最底層派生類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)會(huì)被首先調(diào)用,然后一層一層向上直到該指針聲明的類(lèi)型。
虛繼承:
虛擬繼承是多重繼承中特有的概念。虛擬基類(lèi)是為解決多重繼承而出現(xiàn)的。如:類(lèi)D繼承自類(lèi)B1、B2,而類(lèi)B1、B2都繼承自類(lèi)A,因此在類(lèi)D中兩次出現(xiàn)類(lèi)A中的變量和函數(shù)。為了節(jié)省內(nèi)存空間,可以將B1、B2對(duì)A的繼承定義為虛擬繼承,而A就成了虛擬基類(lèi)。實(shí)現(xiàn)的代碼如下:
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(yīng)用中很少用到,所以也往往被忽視,這也主要是因?yàn)樵贑++中,多重繼承是不推薦的,也并不常用,而一旦離開(kāi)了多重繼承,虛擬繼承就完全失去了存在的必要因?yàn)檫@樣只會(huì)降低效率和占用更多的空間。
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