C++ 多态虚函数常见问题

哪些函数不能为虚函数？

• 非类成员的普通函数
• 静态（static）函数
• 构造函数不能是虚函数
  • （存储角度）虚函数的vtable，是存储在对象的内存空间的。对象没有实例化，意味着内存空间还没有，所以无法找到对应的vtable；
  • （调用角度）虚函数的作用在于父类的指针或者引用，根据动态类型调用（指向）子类的成员函数。构造函数本身需要初始化实例，所以不可能通过父类指针或引用来调用，所以不可能为虚函数，即使是虚函数也没有实际意。
• 友元函数，友元函数不属于类的成员函数，不能被继承。

内联函数是否可以为虚函数（虚函数可以是内联函数）？

• 虚函数可以是内联函数；
• inline是可以修饰虚函数；
• 编译器具有实际对象非指针或引用时可以内敛，但此时虚函数没有表现出多态性
  参考：
  虚函数可以是内联函数吗？

析构函数是否可以为虚函数？

可以

虚析构函数是为了解决基类的指针指向派生类对象，并用基类的指针删除派生类对象。

#include 
#include 
using namespace std;
class SoftWare {
public:
	SoftWare(){};
	virtual ~SoftWare() { 
		std::cout << __FUNCTION__ << std::endl; 
	};
	//运行期多态
	virtual void RunApp() { std::cout << " Interface SoftWare " << std::endl; };
};

class ChatApp : public SoftWare {
public:
	ChatApp(){};
	~ChatApp() { 
		std::cout << __FUNCTION__ << std::endl; 
	};
	void RunApp() { std::cout << " Start Chat APP " << std::endl; }
};

int main()
{
	SoftWare* app = new ChatApp();
	std::cout << "================================" << std::endl;
	app->RunApp();
	delete app;
	app = nullptr;
	/*由于SoftWare有虚析构函数，delete释放内存会先调用派生类析构函数，再调用基类析构函数，防止内存泄漏。*/	
	std::cout << "================================" << std::endl;
	return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34

虚析构函数存在的原因：

• delete释放基类指针时，编译器会根据类型来调用类的成员函数，首先调用基类的析构函数，如果有派生类，则会根据虚表继续调用派生类的析构函数。
• 假设基类的析构函数为非虚函数时，当释放一个基类指针指向的派生类实例时，则只清理了派生类从基类继承过来的虚函数，而派生类自己独有的资源却没有被清理。

为什么默认的析构函数不是虚函数？

节省内存

类中有虚成员函数时，类会自动进行执行一些工作。包括生成虚函数表和虚表指针，这样会占用额外的内存，如果类无派生类，这种内存开销无疑是浪费；

什么是纯虚函数？

纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中有定义，在派生类必须定义自己的实现方法。基类不能创建对象，可以使用指针或者引用派生类对象。语法上基类声明纯虚函数的方法，是在函数原型后加“=0”

virtual int TestFunc() = 0;
1

• 含有纯虚函数的类叫抽象类，抽象类不能直接创建对象。只有被继承并重写其纯虚函数后，才能使用。
• 抽象类被继承后，子类可以继续是抽象类，也可以是普通类

纯虚函数存在的原因及意义？

• 为了使用多态特性，需要在基类中定义虚拟函数，很多时候，基类本身生成对象是不合情理的。从面向接口编程出发，接口可以被实例化，这违背了“接口”本身的意义。
• 纯虚函数存在：让所有继承抽象类的派生类都可以执行纯虚函数的动作，但抽象类不会为纯虚函数提供一个默认方法。强行让派生类实现属于自己的虚函数方法。