📄 [20] inheritance virtual functions, c++ faq lite.htm
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<P>相比而言，虚成员函数是动态确定的（在运行时）。也就是说，成员函数（在运行时）被动态地选择，该选择基于对象的类型，而不是指向该对象的指针/引用的类型。这被称作“动态绑定”。大多数的编译器使用以下的一些的技术：如果对象有一个或多个虚函数，编译器将一个<BR>隐藏的指针放入对象，该指针称为“virtual-pointor”或“v-pointer”。这个v-pointer指向一个全局表，该表称为“虚函数表（virtural-table）”或“v-table”。<BR><BR>编译器为每个含有至少一个虚函数的类创建一个v-table。例如，如果Cirle类有虚函数d<TT>draw()</TT>、<TT>move()</TT>
和
<TT>resize()</TT>，那么将有且只有一个和Cricle类相关的v-table，即使有一大堆Circle对象。并且每个 Circle对象的 v-poiner将指向 Circle的这个 v-table。该 v-table自己有指向类的各个虚函数的指针。例如，Circle 的v-table 会有三个指针：一个指向<TT>Circle::draw()</TT>，一个指向 <TT>Circle::move()</TT>，还有一个指向<TT>Circle::resize()</TT>。<BR><BR>在分发一个虚函数时，运行时系统跟随对象的 v-pointer找到类的 v-table，然后跟随v-table中适当的项找到方法的代码。<BR><BR>以上技术的空间开销是存在的：每个对象一个额外的指针（仅仅对于需要动态绑定的对象），加上每个方法一个额外的指针（仅仅对于虚方法）。时间开销也是有的：和普通函数调用比较，虚函数调用需要两个额外的步骤（得到v-pointer的值，得到方法的地址）。由于编译器在编译时就通过指针类型解决了非虚函数的调用，所以这些开销不会发生在非虚函数上。<BR><BR>注意：由于没有涉及诸如多继承，虚继承，RTTI等内容，也没有涉及诸如page
fault，通过指向函数的指针调用函数等空间/时间论的内容，所以以上讨论是相当简单的。如果你想知道其他的内容，请询问 <EM><A
href="news:comp.lang.c++"><TT>comp.lang.c++</TT></A></EM>；而不要给我发E-MAIL！
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<HR>
<P><A name=[20.4]></A>
<DIV class=FaqTitle>
<H3>[20.4] 析构函数何时该时虚拟的？</H3></DIV>
<P>当你可能通过基类指针删除派生类对象时。
<P>虚函数绑定到对象的类的代码，而不是指针/引用的类。如果基类有虚析构函数，<TT>delete basePtr</TT>时（译注：即基类指针），*basePtr 的对象类型的析构函数被调用，而不是该指针的类型的析构函数。这通常是一件好事情。
<P><EM>TECHNO-GEEK WARNING; PUT YOUR PROPELLER HAT ON.</EM>
<BR>从技术上来说，如果你打算允许其他人通过基类指针调用对象的析构函数（通过<TT>delete</TT>这样做是正常的），并且被析构的对象是有重要的析构函数的派生类的对象，就需要让基类的析构函数成为虚拟的。如果一个类有显式的析构函数，或者有成员对象，该成员对象或基类有重要的析构函数，那么这个类就有重要的析构函数。（注意这是一个递归的定义（例如，某个具有重要析构函数的类，它有一个成员对象（它有基类（该基类有成员对象（它有基类（该基类有显式的析构函数））））））<BR><EM>END
TECHNO-GEEK WARNING; REMOVE YOUR PROPELLER HAT</EM>
<P>如果你对以上的规则理解有困难，试试这个简单的：类应该有虚析构函数，除非这个类没有虚函数。原理：如果有虚函数，说明你想通过基类指针来使用派生对象，并且你所可能做的事情之中，可能包含了调用析构函数（通常通过<TT>delete</TT>隐含完成）。一旦你在类中加上了一个虚函数，你就已经需要为每一个对象支付空间代价（每个对象一个指针；注意这是理论上的编译器特性；实际上每个编译器都是这样做的），所以这时使析构函数成为虚拟的通常不会额外付出什么。
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<P><A name=[20.5]></A>
<DIV class=FaqTitle>
<H3>[20.5] 什么是“虚构造函数(<TT>virtual</TT> constructor)”？</H3></DIV>
<P>一种允许你做一些 C++ 不直接支持的事情的用法。
<P>你可能通过虚函数 <TT>virtual</TT> <TT>clone()</TT>（对于拷贝构造函数）或虚函数
<TT>virtual</TT> <TT>create()</TT>（对于<A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/ctors.html#[10.4]">默认构造函数</A>），得到虚构造函数产生的效果。
<P>
<DIV
class=CodeBlock><TT> class Shape {<BR> public:<BR> virtual ~Shape() { } </TT><EM>// <A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/virtual-functions.html#[20.4]">虚析构函数</A></EM><TT><BR> virtual void draw() = 0; </TT><EM>// <A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/abcs.html#[22.4]">纯虚函数</A></EM><TT><BR> virtual void move() = 0;<BR> </TT><EM>// ...</EM><TT><BR> virtual Shape* clone() const = 0; </TT><EM>// 使用拷贝构造函数</EM><TT><BR> virtual Shape* create() const = 0; </TT><EM>// 使用<A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/ctors.html#[10.4]">默认构造函数</A></EM><TT><BR> };<BR> <BR> class Circle : public Shape {<BR> public:<BR> Circle* clone() const { return new Circle(*this); }<BR> Circle* create() const { return new Circle(); }<BR> </TT><EM>// ...</EM><TT><BR> };
</TT></DIV>
<P>在 <TT>clone()</TT> 成员函数中，代码 <TT>new Circle(*this)
</TT>调用 <TT>Circle
</TT>的拷贝构造函数来复制<TT>this</TT>的状态到新创建的<TT>Circle</TT>对象。在 <TT>create()</TT>成员函数中，代码 <TT>new Circle()</TT> 调用<TT>Circle</TT>的<A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/ctors.html#[10.4]">默认构造函数</A>。<BR><BR>用户将它们看作“虚构造函数”来使用它们：<BR>
<DIV
class=CodeBlock><TT> void userCode(Shape& s)<BR> {<BR> Shape* s2 = s.clone();<BR> Shape* s3 = s.create();<BR> </TT><EM>// ...</EM><TT><BR> delete s2; </TT><EM>// 在此处，你可能需要<A
href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/virtual-functions.html#[20.4]">虚析构函数</A></EM><TT><BR> delete s3;<BR> }
</TT></DIV>
<P>这个函数将正确工作，而不管 <TT>Shape</TT> 是一个<TT>Circle</TT>，<TT>Square</TT>，或是其他种类的 <TT>Shape</TT>，甚至它们还并不存在。
<P>注意：成员函数<TT>Circle</TT>'s <TT>clone()</TT>的返回值类型故意与成员函数<TT>Shape</TT>'s
<TT>clone()</TT>的不同。这种特征被称为“协变的返回类型”，该特征最初并不是语言的一部分。如果你的编译器不允许在<TT>Circle</TT>类中这样声明<TT>Circle* clone() const</TT>（如，提示“The
return type is different”或“The member function's type differs from the base
class virtual function by return type
alone”），说明你的编译器陈旧了，那么你必须改变返回类型为<TT>Shape*。</TT>
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<P><A name=bottom></A><A href="mailto:cline@parashift.com"><IMG height=26
alt=E-Mail src="[20] Inheritance virtual functions, C++ FAQ Lite.files/mbox.gif"
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href="http://www.sunistudio.com/cppfaq/index.html"><EM>C++ FAQ Lite</EM></A>
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Apr 8, 2001</SMALL> </P></BODY></HTML>
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