- 虚函数就是在基类中被关键字virtual声明,并在派生类中重新定义的函数
- 虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基类同名的函数,并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。
- 虚函数的定义是在基类中进行的,它是在基类中进行的,它是在基类中那些需要定义为虚函数的声明中冠以关键字virtual
核心点:通过基类对象访问派生类实现的函数
虚函数表是有虚函数的类生成的,简称V-Table,虚函数表由编译器生成,如果一个类有虚函数,那么该类就会生成一个四字节的虚函数表指针vptr,指向虚函数表,指针存储在对象实例的最前面位置。
核心点:虚函数表可以理解为一个数组,每个单元用来存放虚函数的地址。
一.单继承下的虚函数表
派生类直接继承基类虚函数
下图展示了一个派生类继承基类虚函数,且没有重写基类的虚函数,对应的虚函数指针、虚函数表、和虚函数表对应指针调用的方法。可以看出:
- 虚函数表中的指针顺序,按照虚函数声明的顺序。
- 基类的虚函数指针在派生类的前面。
派生类重写基类虚函数
下图展示了一个派生类重写基类虚函数,且重写基类的部分虚函数,对应的虚函数指针、虚函数表、和虚函数表对应指针调用的方法。可以看出:
- 虚函数表中,派生类重写的虚函数替换了基类虚函数指针,并指向了派生类的函数实现。
二.多继承下的虚函数表
- 多继承下的虚函数表,还是只有一个虚函数表。
- 多个基类之间的虚函数,按照继承的顺序,存放虚函数指针。
- 基类内部的虚函数,按照虚函数内部声明的顺序存放。
派生类直接继承基类虚函数
下图展示了多继承下的虚函数表,派生类直接继承基类虚函数,类似与单继承下的虚函数表的情况。区别在于:
- 多个基类之间的虚函数,按照继承的顺序,存放虚函数指针。
- 基类内部的虚函数,按照虚函数内部声明的顺序存放。
派生类重写基类虚函数
下图展示了多继承下的虚函数表,派生类重写部分基类虚函数,类似与单继承下的虚函数表的情况。区别在于:
- 多个基类之间的虚函数,按照继承的顺序,存放虚函数指针。
- 基类内部的虚函数,按照虚函数内部声明的顺序存放。
- 虚函数表中,派生类重写的虚函数替换了基类虚函数指针,并指向了派生类的函数实现。
- 构造函数不能是虚函数:因为虚函数的执行依赖于虚函数表,而虚函数表不能在构造函数中进行初始化工作,即初始化vptr让他指向正确的虚函数表。
- 析构函数可以是虚函数:为了实现多态绑定,将派生类对象绑定到指针上,当对象销毁时。如果析构函数没有定义为虚析构函数,则会调用基类的析构函数导致子类的析构函数没有执行,从而造成内存泄漏。