C++ 虚函数、静态联编、动态联编

本文将对c++虚函数做个总结。

虚函数为了重载和多态的需要，在基类中是有定义的，即便定义是空，所以子类中可以重写也可以不写基类中的函数！

若在子类中重写成员函数，将不是使用相同的函数特征标覆盖基类声明，而是隐藏

纯虚函数在基类中是没有定义的，必须在子类中加以实现，很像java中的接口函数！

虚函数

引入原因：为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚函数，指向子类对象的指针调用虚函数则根据对象类型确定哪个函数。

[code]class Cman
{
public:
virtual void Eat(){……};
void Move();
private:
};
class CChild : public CMan
{
public:
virtual void Eat(){……};
private:
};
CMan m_man;
CChild m_child;
//这才是使用的精髓，如果不定义基类的指针去使用，没有太大的意义
CMan *p ;
p = &m_man ; //指向基类对象的指针
p->Eat();    //始终调用CMan的Eat成员函数，不会调用 CChild 的
p = &m_child;
p->Eat();    //如果子类实现(覆盖)了该方法，则始终调用CChild的Eat函数
//不会调用CMan 的 Eat 方法；如果子类没有实现该函数，则调用CMan的Eat函数
p->Move(); //子类中没有该成员函数，所以调用的是基类中的

纯虚函数

引入原因：

1、同“虚函数”；

2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。

//纯虚函数就是基类只定义了函数体，没有实现过程定义方法如下

virtual void Eat() = 0; 直接=0 不要 在cpp中定义就可以了

//纯虚函数相当于接口，不能直接实例话，需要派生类来实现函数定义

//有的人可能在想，定义这些有什么用啊 ，我觉得很有用

//比如你想描述一些事物的属性给别人，而自己不想去实现，就可以定义为纯虚函数。说的再透彻一些。比如盖楼房，你是老板，你给建筑公司描述清楚你的楼房的特性，多少层，楼顶要有个花园什么的建筑公司就可以按照你的方法去实现了，如果你不说清楚这些，可能建筑公司不太了解你需要楼房的特性。用纯需函数就可以很好的分工合作了

虚函数和纯虚函数区别

观点一：

类里声明为虚函数的话,这个函数是实现的，哪怕是空实现，它的作用就是为了能让这个函数在它的子类里面可以被重载，这样的话，这样编译器就可以使用后期绑定来达到多态了

纯虚函数只是一个接口，是个函数的声明而已，它要留到子类里去实现。

class A{

protected:

void foo();//普通类函数

virtual void foo1();//虚函数

virtual void foo2() = 0;//纯虚函数

}

观点二：

虚函数在子类里面也可以不重载的；但纯虚必须在子类去实现，这就像Java的接口一样。通常我们把很多函数加上virtual，是一个好的习惯，虽然牺牲了一些性能，但是增加了面向对象的多态性，因为你很难预料到父类里面的这个函数不在子类里面不去修改它的实现

观点三：

虚函数的类用于“实作继承”，继承接口的同时也继承了父类的实现。当然我们也可以完成自己的实现。纯虚函数的类用于“介面继承”，主要用于通信协议方面。关注的是接口的统一性，实现由子类完成。一般来说，介面类中只有纯虚函数的。

观点四：

带纯虚函数的类叫抽象类，这种基类不能直接生成对象，而只有被继承，并重写其虚函数后，才能使用。

虚函数是为了继承接口和默认行为

纯虚函数只是继承接口，行为必须重新定义

有关虚函数注意事项。

1. 使用虚函数，内存和执行速度花费成本。

2. 构造函数不能是虚函数，

3. 析构函数应当是虚函数，除非类不做基类。通常给基类提供一个虚拟析构函数，即使他并不需要析构函数。

4. 友元不能是虚函数，因为友元不是类成员函数，而只有成员函数才能是虚函数。

静态联编与动态联编

联编就是将模块或者函数合并在一起生成可执行代码的处理过程，同时对每个模块或者函数调用分配内存地址，并且对外部访问也分配正确的内存地址，它是计算机程序彼此关联的过程。按照联编所进行的阶段不同，可分为两种不同的联编方法：静态联编和动态联编。

静态联编是指在编译阶段就将函数实现和函数调用关联起来，因此静态联编也叫早绑定，在编译阶段就必须了解所有的函数或模块执行所需要检测的信息，它对函数的选择是基于指向对象的指针（或者引用）的类型，其优点是效率高，但灵活性差。C语言中，所有的联编都是静态联编,据我所知道的，任何一种编译器都支持静态联编（废话）。

动态联编是指在程序执行的时候才将函数实现和函数调用关联，因此也叫运行时绑定或者晚绑定，动态联编对函数的选择不是基于指针或者引用，而是基于对象类型，不同的对象类型将做出不同的编译结果。C++中一般情况下联编也是静态联编，但是一旦涉及到多态和虚拟函数就必须要使用动态联编了。下面将介绍一下多态。动态联编的优点是灵活性强，但效率低。

多态：字面的含义是具有多种形式或形态。C++多态有两种形式，动态多态和静态多态；动态多态是指一般的多态，是通过类继承和虚函数机制实现的多态；静态多态是通过模板来实现，因为这种多态实在编译时而非运行时，所以称为静态多态。

例1：静态联编

[code]#include"iostream.h"

class A

{public:

 voidf(){cout<<"A"<<"";}

};

classB:publicA

{public:

 voidf(){cout<<"B"<<endl;}

};

Void main()

{A*pa=NULL;

Aa;Bb;

pa=&a;pa->f();

pa=&b;pa->f();

}

该程序的运行结果为：A A

从例1程序的运行结果可以看出，通过对象指针进行的普通成员函数的调用，仅仅与指针的类型有关，而与此刻指针正指向什么对象无关。要想实现当指针指向不同对象时执行不同的操作，就必须将基类中相应的成员函数定义为虚函数，进行动态联编。

实现动态联编需要同时满足以下三个条件：

① 必须把动态联编的行为定义为类的虚函数。

② 类之间应满足子类型关系，通常表现为一个类从另一个类公有派生而来。

③ 必须先使用基类指针指向子类型的对象，然后直接或者间接使用基类指针调用虚函数。