C++中的虚函数层次结构

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++中的虚函数层次结构

【英文标题】：virtual function hierarchy in c++

【发布时间】：2015-02-03 19:39:53

【问题描述】：

我对 C++ 中的虚函数主题有点困惑。 有没有总结所有可能情况的流程图？

例如：

    class A 
       public:
          virtual void f(const int i)  cout << "A::f" << endl; 
    ;

    class B : public A 
       public:
          // Hide A's f with new implementations
          void f()  cout << "B::f" << endl; 
    ;

    class C : public B 
       public:
          void f()  cout << "C::f" << endl; 
    ;
class D : public B  public:
    void f(const int i)  cout << "D::f" << endl; 
;


    void main() 
       D d;
       C c;
       B* pb = &c;
       pb->f();
       A* pa = &d;
       A* paa = &c;
       pa->f(1);
       paa->f(1); //in here C::f would be invoked?
    

在这种情况下，B 隐藏了A::f，并且C 具有对具有相同签名的B::f 的覆盖。

pb->f() 会调用C::f 吗？ pa->f(1) 会调用A::f 吗？

我要求它知道B::f 是否仍被认为是虚拟的，因此它的派生类可以覆盖它，尽管它隐藏了A::f。

如果 C::f 默认被认为是虚拟的？

【问题讨论】：

“如果您提供 virtual 关键字，pb->f() 会调用 C::f 吗？” No. 和 yes。

你的意思是一旦你隐藏了基础虚拟函数，隐藏函数默认不是虚拟的？

Virtual function calling using dereference object 的可能副本

@Day_Dreamer 您可能还想在这里阅读：***.com/questions/18198314/override-keyword-in-c

【参考方案1】：

A::f 和B::f 是两个不同的函数，尽管它们具有相同的名称；因为 B::f 没有被声明为 virtual 只有 A::f 是虚拟的 - 并且没有人覆盖它。

pb->f()使用指针的静态类型B*来判断调用哪个函数；那将是B::f。

【参考方案2】：

pb->f() 会调用 C::f 吗？

不，不会的。

我要求它知道B::f 是否仍被视为virtual，因此它的派生类可以覆盖它，尽管它隐藏了A::f。

B::f() 不是virtual 成员函数。

要使B::f() 成为虚拟成员函数，您必须使用：

class B : public A 
   public:
      // Hide A's f with new implementations
      virtual void f()  cout << "B::f" << endl; 
;

更新

您用以下附加问题更新了您的帖子：

pa->f(1) 会调用A::f 吗？

是的，会的。看透pa，既不存在B::f()也不存在C::f()，只存在A::f(int)。

【讨论】：

如果我用相同的签名声明 B::f 它将默认是虚拟的，即使没有明确的“虚拟”。所以你暗示当 B::f 隐藏具有不同签名的 A::f 时默认的“虚拟”被删除？

@Day_Dreamer，部分正确。默认情况下，函数不是虚拟的。由于B::f() 与A::f(int) 无关，所以默认不是虚拟的。因此，删除“虚拟”不是正确的思考方式。 “虚拟”不是一开始就存在的。

@Day_Dreamer：没错，一个函数只有在重写虚函数时才是隐式虚函数。

【参考方案3】：

是否有总结所有可能情况的流程图？

总的来说，您需要了解 C++ 中的整套名称查找规则，不幸的是，这非常复杂。

假设您只想知道什么覆盖了什么，您可以在标准的几段中找到所有详细信息。

如果在类Base和类Derived中声明了一个虚成员函数vf，则直接或间接派生 从Base，声明了一个与Base::vf具有相同名称、参数类型列表（8.3.5）、cv-qualification和ref-qualifier（或没有相同）的成员函数vf，然后Derived::vf也是虚拟的（无论是否 如此声明）并且它覆盖 Base::vf。

...

即使不继承析构函数，派生类中的析构函数也会覆盖基类析构函数 声明为虚拟的；见 12.4 和 12.5。

...

重写函数的返回类型应与被重写函数的返回类型相同 函数或与函数的类协变。如果函数 D::f 覆盖函数 B::f，则 如果满足以下条件，则函数的返回类型是协变的：

都是指向类的指针，都是指向类的左值引用，或者都是指向类的右值引用 课程 B::f返回类型中的类与D::f返回类型中的类相同，或者是 D::f返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类 指针或引用都具有相同的 cv 限定和 D::f 返回类型中的类类型 与B::f的返回类型中的类类型具有相同或更少的cv-qualification。

因为B::f 没有与A::f 相同的参数类型，所以B::f 不会覆盖A::f，出于同样的原因，C::f 不会覆盖A::f。由于B::f 未声明virtual 并且 它不会覆盖A::f，B::f 不是虚拟的。 C::f 不会覆盖 B::f，因为 B::f 不是虚拟的。

由于B::f 不是虚拟的，pb->f() 总是调用B::f，而不是派生类中任何名为f 的函数。

【参考方案4】：

B::f 确实 not 覆盖 A::f，因为它们没有相同的参数类型列表，因此它也不是虚拟的，[class.virtual]/p2：

如果在类Base和类Derived中声明了一个虚成员函数vf，直接或间接派生自Base，则一个同名的成员函数vf， parameter-type-list (8.3.5)、cv-qualification 和 ref-qualifier（或不存在相同）作为 Base::vf 声明，则 Derived::vf 也是虚拟的（无论是否如此声明）并且它覆盖 Base::vf。

因此，无论派生类方法是否具有virtual 说明符，只要它匹配基类方法的某些属性，它就可以是隐式虚拟的。在这种情况下B::f 不是虚拟的，因此pb->f() 使用指针的静态类型B*，并调用B::f 而不是C::f。