c 虚函数
C++中的虚函数是一种关键的特性。虚函数是指在基类中声明的函数,它可以被派生类重写。虚函数是多态的基础,它使得我们可以通过基类指针或引用来调用派生类的函数。
接下来,我将为您介绍C++虚函数的一些重要概念和用法。
1.基本语法:
在C++中,我们可以通过在函数声明前加上virtual关键字来创建虚函数。虚函数可以是纯虚函数,它表示基类没有实现函数,而是将其留给派生类去实现。
2.多态性:
作为多态性的基础,虚函数使得我们可以通过基类指针或引用来调用派生类的函数。这种多态性被称为运行时多态,也就是我们在程序运行期间选择使用的函数。
3.覆盖和重载:
虚函数的覆盖是指派生类重写基类中的虚函数。一旦派生类覆盖了基类中的虚函数,我们就无法通过基类指针或引用调用该函数的基类实现。而重载是指在同一范围内使用相同的函数名,但是参数列表不同的函数。C++允许派生类中覆盖基类中同名函数的虚函数,只要它们的参数和返回类型完全相同。这是因为虚函数的重载不会产生歧义,且派生类中的函数会覆盖基类中的函数。
4.虚函数表:
每个包含虚函数的类都有一个虚函数表。虚函数表是存储指向虚函数地址的指针数组,它存储在类的只读数据段中。每个虚函数在虚函数表中占据一段连续的内存空间。类的对象在内存中分配时,会包含指向其虚函数表的指针。这个指针被称为虚函数表指针(vptr)。
5.虚函数的性能影响:
虚函数的使用需要额外的内存和时间开销。每个具有虚函数的类都需要一个虚函数表,这会增加每个对象的内存需求。此外,动态函数调用需要更长的时间,因为调用的函数地址需要从虚函数表中查。因此,如果代码对性能有严格的要求,则应尽可能避免使用虚函数。
总结:
在C++中,虚函数是一种非常强大的语言特性。它使得多态性成为可能,能够将多个派生类对象视为共同的基类对象处理。虚函数的覆盖和重载让我们可以在派生类中自由地定义函数,而虚函数表负责管理派生类对象的动态调用。然而,虚函数的性能开销可能会成为程序的瓶颈,所以需要仔细地使用。
多态性与虚函数
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