C++中的虚函数

Question

在我的C++程序中：

#include<iostream.h>

class A
{
    public:
    virtual void func()
    {
         cout<<"In A"<<endl;
    }
};

class B:public A
{
    public:
    void func()
    {
        cout<<"In B"<<endl;
    }
};

class C:public B
{
    public:
    void func()
    { 
        cout<<"In C"<<endl;
    }
};  

int main()
{
    B *ptr=new C;
    ptr->func();
}

这个语句应该调用B::func()函数。然而，却调用了C::func()函数。请解释一下。当在'class A'中移除virtual关键字时，就不会再发生这种情况。

- Avik Banerjee

Answer 1

一旦声明为虚函数，它将在所有派生类中成为虚函数（无论您是否明确指定）。因此，在A、B和C类中，func()都是虚函数。

- begray

Answer 2

如果您想了解基本知识，可以阅读C++ FAQ Lite on Virtual Functions。

虚函数允许派生类替换基类提供的实现。编译器确保只要对象实际上是派生类，即使通过基类指针而不是派生类指针访问对象，也始终调用替换函数。这允许在派生类中替换基类中的算法，即使用户不知道派生类的存在。

- Marcin Gil

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但是，我在B类中重新定义了func()函数，这不会削弱函数的虚拟性质吗？ - Avik Banerjee

阅读常见问题解答 :) 如果您在基类中将一个方法声明为虚拟的，则不需要在任何派生类中放置“virtual”关键字 - 它仍然会是虚拟的。如果您使用不同的参数重载函数，则它将以非虚拟方式工作。 - Marcin Gil

Answer 3

语句应该调用B::func()

由于指针指向类C的对象，它会调用类C中的函数。

虚拟函数导致运行时绑定，这意味着要调用的函数将基于指针所指向的对象决定，而不是在编译时声明的指针类型。

- Amarghosh

Answer 4

这就是多态的本质。主函数不需要知道 ptr 实际上指向的是类 C 的对象，它只需要知道可用的接口至少是在类 B 中定义的（这就是为什么你将其声明为 B *ptr，如果你需要特定于 C 的函数，你必须使用 C *ptr）。

当你说函数在 B 中是虚拟的时，这意味着它可以被子类重载，并且编译器生成的代码会查找这个替代实现。在这种情况下，它在 C 中找到了它（实际细节可能因编译器而异，但大多数编译器让对象携带一个表，即所谓的虚拟表，将 func() 映射到特定的实现），并调用那个实现。

如果没有虚拟关键字，这告诉编译器不能有另一种实现，并将其硬链接到 B 实现直接。

- falstro

Answer 5

如果你已经完成了：

B *obj = new B;

那么它将会调用B::func()。
为了实现您期望的功能，您应该删除C中func的新实现。
如果您使用虚函数，实际上就是在说我不知道我内部有什么类型的对象，只要它来自同一类对象的“家族”（在这里A是“家族”的“父亲”）。您所知道的是，“家族”的每个成员都必须为特定部分执行不同的工作。例如：

class Father
{
public:
  virtual void func() { cout << "I do stuff"; }
};
class Child : public Father
{
public:
  virtual void func() { cout << "I need to do something completely different"; }
};

int main()
{
  Father *f = new Father;
  f->func(); // output: I do stuff
  delete f;
  f = new Child;
  f->func(); // output: I need to do something completely different
  delete f;
}

- the_drow