Question

我试图理解C ++中的虚函数。

struct B {
  int f() { return 1;}
}

struct D : B {
  int f() { return 1;}
}

在主要功能中：

B* b = new D;
b.f()

我的理解是基类和派生类之间存在“竞争”：它们都具有相同名称和相同签名的函数。调用b.f()时，只会选择其中一个。在虚拟案例中：

根据b
该选择是在运行时进行的

在非虚拟案例中：

根据指针b的类型选择获胜者
该选择是在编译时进行的

我不明白

之间的因果关系

使用virtual关键字
能够查找由b
编译时间与运行时间

为什么我们不能在编译时做（2）例如？

Answer 1

通常情况下，您无法在编译时知道类型。例如，考虑一个游戏，其中有一些物理对象（实体），每个物体在接触时可能表现不同。 E.g。

struct Entity {
   int x,y,w,h;
   virtual void onPlayerContact() {}
};

struct ExitDoor : Entity {
   void onPlayerContact() { exitLevel(); }
};

struct Monster : Entity {
   void onPlayerContact() { diePlayer(); }
};

//...

现在，您将所有现有实体保存在一个大列表中，并在每个框架中，查看列表，检查您的播放器是否与实体联系，如果是，则调用onPlayerContact。即：

static std::set<Entity*> entities;
static Player* player;

void frame() {
   for(Entity* entity : entities) {
      if(player->contacts(entity))
         entity->onPlayerContact(); // it's only known at runtime what to call here
   }
}

Answer 2

这是一个简单的例子

void some_function(B* b)
{
    b.f();
}

int main()
{
    int i;
    cin >> i;

    if (i == 0)
    {
         B *b = new B();
         some_function(b);
    }
    else
    {
         D *d = new D();
         some_function(d);
    }

     return 0;
}

在编译时，您不知道传递给函数“some_function（B * b）”的对象的确切类型。它应该在运行时决定。

Answer 3

如果你做（1），你可以做（2），使用virtual。你用typeid做（2）。一般来说，这不是最高效的方法。（反馈效果：它很少有用，很少被优化，这使得它的使用更少，等等。）

依赖的原因是virtual启用RTTI（运行时类型信息），这也是2所需的。一种常见的RTTI形式是所谓的vtable，它是一个包含指向给定类的虚函数的指针的表。具有虚函数的每个对象都有一个指向该表的指针。 typeid信息可以通过几种方式添加到这样的表中（嵌入，数据指针，返回函数的指针等）。但除了指向vtable的指针之外，还有其他选项可以实现RTTI，所以不要认为它是唯一的方法。

你也想知道为什么你不能在运行时这样做。考虑以下代码

void Foo(std::ostream&);
int main(int argc, char **argv)
{
  if (argc == 2)
  {
    std::ofstream outFile(argv[1]);
    Foo(outFile);
  }
  else
  {
     Foo(std::cout);
  }
}

显然，在编译Foo时，您不知道在运行时会得到什么。这取决于命令行。在编译时，您只知道您将获得ostream&。

为什么我们不能查找编译时指向的对象的类型？

3 个答案: