Question

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    class c1{

        public:
         int func(){
            cout<<"in the  c1";
         }

    };

    class c2:public c1{

        public:
        int func(){
            cout<<" in c2";
        }
    };


c1* a;
c2 b;

a=&b;
a->func();

}

我知道我应该使用虚函数来获得所需的结果，但我想知道上面的代码是怎么回事。为什么调用c1 :: func（）而不是c2 :: FUNC（）？

另请注意使用virtual时与本案不同的情况。

Answer 1

当成员函数不是virtual时，调用的函数仅由点（.）或箭头（->）运算符左侧的表达式类型决定。这称为“静态类型”。

当成员函数为virtual时，调用的函数由点的左侧表达式（.）指定的或由左侧表达式指向的对象的实际派生类型确定箭头（->）。这被称为“动态类型”。

请注意，当用于点左侧的变量，成员，参数或返回类型具有普通类类型时，静态类型和动态类型始终相同。但是，如果变量，成员，参数或返回类型是类类型的指针或引用，则静态类型和动态类型可以不同。

Answer 2

见http://www.cs.technion.ac.il/users/yechiel/c++-faq/dyn-binding.html，我引用：

静态解析非虚拟成员函数。也就是说，基于对象的指针（或引用）的类型，静态地（在编译时）选择成员函数。

相反，虚拟成员函数是动态解析的（在运行时）。也就是说，基于对象的类型动态地（在运行时）选择成员函数，而不是指向该对象的指针/引用的类型。这称为“动态绑定”。大多数编译器使用以下技术的一些变体：如果对象具有一个或多个虚函数，则编译器会在对象中放置一个名为“虚拟指针”或“v指针”的隐藏指针。此v指针指向名为“virtual-table”或“v-table”的全局表。

Answer 3

查看以C风格实现的虚拟和非虚函数可能会有所帮助。

struct bob {
  int x;
  static int get_x_1( bob* self ){ return self->x; }
  int get_x_2() { return this->x; }
};
inline int get_x_3( bob* self ){ return self->x; }

以上所有3个基本上是相同的东西（调用约定的小细节 - 寄存器或堆栈位置参数继续 - 可能不同）。

非虚拟成员函数只是采用名为this的半秘密指针的函数。半秘密，因为它就在方法名称的左侧。

这一点很重要。非虚拟调用只是花哨的函数调用。该类的实例不存储指向其方法的指针，或类似的东西。它们只是单调函数调用的语法糖。

现在虚拟成员函数不同。

以下是我们如何实现这一点：

class bob{
public:
  virtual int get_x(){ return x; }
  int x;
};

不使用virtual：

struct bob;
using get_x=int(bob*);
struct bob_vtable {
  get_x* get_x=0;
};
inline int get_x_impl( bob* self );
bob_vtable* get_bob_vtable(){
  static bob_vtable vtable{ get_x_impl };
  return &vtable;
}
struct bob {
  bob_vtable* vtable=0;
  int x;
  int get_x(){ return this->vtable->get_x(this); }
  bob(): vtable(get_bob_vtable()) {}
};
inline int get_x_impl( bob* self ){ return self->x; }

很多事情正在发生。

首先我们有get_x_impl，这与上面的非虚拟get_x非常相似。

Sexond，我们有一个函数指针表（这里只有一个）称为vtable。我们的bob包含指向vtable的指针作为其第一个条目。在其中我们有一个指向我们get_x_impl的函数指针。最后，bob有一个get_x方法，可以通过vtable将调用通过函数指针转发到get_x_impl。

在构造过程中，派生类型可以更改vtable指针以指向不同的函数表，并使用get_x的不同实现。

然后当ypu有一个指向bob的指针并调用get_x时，它将跟随更改的vtable中的指针并调用替换实现。

创建虚拟功能时，会为您编写上述机器。当你继承和覆盖时，用派生替换父vtable指针的代码被注入到派生类型的构造函数中。

所有这些基本上都是在C ++存在之前实现C中人们可以做的事情。他们只是隐藏了细节，并用C ++编写了胶水代码。

调用虚拟和非虚拟成员函数之间的区别是什么？

3 个答案: