C++语言中的虚函数研究
虚函数原理
虚函数原理虚函数是 C++ 中一个非常重要的特性，它为面向对象编程提供了很强的支持。
虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的，本文将介绍虚函数的概念、使用方法以及实现原理。
一、虚函数概念虚函数是指在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数，它的作用是允许在子类中对该函数进行覆盖。
具体来说，虚函数允许在子类中定义一个与基类中同名的函数，当使用子类对象调用该函数时，程序会动态的选择调用子类中的函数。
虚函数的语法如下：```class Base {public:virtual void foo();};```虚函数可以被重写（覆盖），也可以被继承，但是不能被 static 和 friend 修饰。
二、虚函数的使用使用虚函数需要满足一下条件：1.虚函数必须在公有的类成员函数列表中声明，并在类声明的内部定义。
2.虚函数必须在基类和派生类中以相同的参数列表进行定义。
下面是一个使用虚函数的简单例子：class Square: public Shape {public:Square(double s) : side(s) {}double getArea() { return side * side; }Shape 是一个基类，Square 是它的一个派生类，Square 中重写了 getArea() 函数，计算正方形的面积。
虚函数的实现原理是通过虚函数表实现的。
虚函数表是一个指针数组，存储了每个类中的虚函数指针。
当对象被创建时，会在其内存空间中创建一个指向虚函数表的指针，这个指针通常称为虚函数表指针（vptr），虚函数的调用就是通过这个指针完成的。
每个含有虚函数的类都有一个独立的虚函数表，虚函数表智能在类的第一个对象中存储，它包含了该类中所有虚函数的地址。
在派生类中，虚函数表通常继承自它的直接基类，并在此基础上添加或修改虚函数的地址。
这样如果在派生类对象中调用虚函数时，程序会先获得对象的虚函数表指针，然后通过该指针找到对应的虚函数地址来执行函数。
c++虚函数作用及底层原理
c++虚函数作用及底层原理C++是一种面向对象的编程语言，并支持多态性的实现。
其中，虚函数是C++中实现多态性的主要机制之一。
虚函数是一种特殊的成员函数，可以在派生类中重写，并通过基类指针或引用的间接方式调用派生类的实现。
虚函数的作用：1. 实现动态绑定：实现多态性的关键是在运行时确定函数的具体实现。
虚函数通过将函数调用的确定延迟到运行时，而不是在编译时确定，从而实现动态绑定。
2. 多态性：允许派生类重写基类的函数，并使用基类指针或引用调用派生类的实现。
这种多态性的实现可以增强代码的灵活性和可重用性。
3. 实现抽象类：虚函数也可以用于实现抽象类，即只声明函数接口而没有实现。
这样，派生类必须实现虚函数才能被实例化。
虚函数的底层原理：虚函数的实现需要两个关键组件：虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）。
1. 虚函数表：每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，其中包含了类中所有虚函数的地址。
虚函数表是一个静态数据结构，只有一个虚函数表，且在编译时生成。
2. 虚函数指针：每个包含虚函数的类的对象都有一个虚函数指针，指向其所属类的虚函数表。
虚函数指针是一个指向虚函数表的指针，指针的值在程序运行时动态确定。
当调用虚函数时，程序首先通过对象的虚函数指针找到其所属类的虚函数表，然后查找相应的虚函数地址，最终调用正确的虚函数实现。
这样，虚函数的实现在运行时动态确定，实现了动态绑定和多态性。
总之，虚函数是C++中实现多态性的主要机制之一，通过虚函数表和虚函数指针的使用，实现了动态绑定和多态性的实现。
虚函数的应用可以增强代码的灵活性和可重用性。
C--程序设计--第10章-多态性及虚函数
使用重载函数注意：
不要使用重载函数描述不相干的函数 在类中，构造函数和普通成员函数均可以
重载 避免与函数的默认参数产生二义性
二、运算符重载
运算符重载(operate overloading)就是 赋予已有的运算符多重含义。
运算符重载实质是函数重载，运算符重载 的选择与函数重载类似，会根据运算符的 操作数的类型、个数和顺序来进行运算符 函数的选择。
#include<iostream.h> str#iinngc:l:usdter<isntgr(icnhga.rh>*s) v{}ossccsssc{s{{ittohtttolsstlsssls*drruarrrueptrepttepsi1trii3tc{pn=rin=rrn=pmn.<nn.<lprgncngncign=agp<*ggp<auitepgtepnte'irssrssbv\hwy:hwyghwnsit1ssitsla0=(:=(:=(tnr=ttnrit'scssscs:sc)rt1"rrt3scesss~ivci;thpt1hpsih1(.T23(.t::tttsnohn}ra,r.a,tza()gh(()grrrrttiatlrsilrsrer";eass;eiiiirdre[)ne[1i;[Ttt1ttnnnniglnl;gnl.nlhl)rlggggnep*e(e}(gesgeiei;2e(((gtrsnsnstnp(nsns)ncsi(lipg)gthg)ig(;(htn)en;t;tr;t;nti)a)artnthhih}ths<<ri{((;+n++<p<snd))}1g1s1aere*ige;]]i]nonszl{{;&;z;ddgd)&eercseelrl;s=teo1)m;a;/18etu)om/)0ut..;)构sr<""/;pn<造);//;s;/复}lp函构e<制n<数造ge构tn函hd造;l数};重} 载
虚函数的实现原理
虚函数的实现原理虚函数是C++中的一种特殊函数，它允许派生类重写基类的同名函数，并根据对象的实际类型调用相应的函数。
虚函数的实现原理涉及到虚函数表（vtable）和虚函数指针（vpointer）两个重要的概念。
在C++中，每个包含虚函数的类都会生成一个与之对应的虚函数表（vtable）。
虚函数表是一个以函数指针为元素的数组，用于存储类的虚函数地址。
虚函数表中的每个元素都对应着类的一个虚函数，其中存储着该虚函数的地址。
虚函数表通常位于类的内存布局最前面的位置。
当一个类被定义为包含虚函数时，编译器会自动生成一个隐藏的虚函数指针（vpointer）并将它添加到类的内存布局中。
这个虚函数指针被添加到每一个类的对象中，并指向该对象对应的虚函数表。
通过虚函数指针，程序能够在运行时根据对象的实际类型找到正确的虚函数表，并调用相应的虚函数。
当派生类重写基类的虚函数时，它会生成一个新的函数地址并将其存储到自己对应的虚函数表中。
在派生类的虚函数表中，只有被重写的虚函数所对应的表项会被替换为新的函数地址，其它虚函数的表项仍然指向基类的虚函数地址。
这样，当通过派生类的对象调用虚函数时，程序会根据对象的实际类型找到对应的虚函数表，并调用正确的虚函数。
虚函数的实现原理可以通过以下示例代码进行说明：cpp#include <iostream>class Base {public:virtual void print() {std::cout << "Base::print()" << std::endl;}};class Derived : public Base {public:void print() override {std::cout << "Derived::print()" << std::endl;}};int main() {Base* base = new Derived();base->print(); 输出"Derived::print()"delete base;return 0;}在上述代码中，Base类包含一个虚函数print()，而Derived类重写了这个虚函数。
C++虚函数及虚函数表解析
C++虚函数及虚函数表解析虚函数的定义： 虚函数必须是类的⾮静态成员函数（且⾮构造函数），其访问权限是public（可以定义为private or proteceted，但是对于多态来说，没有意义。
），在基类的类定义中定义虚函数的⼀般形式： virtual 函数返回值类型虚函数名（形参表） { 函数体 } 虚函数的作⽤是实现动态联编，也就是在程序的运⾏阶段动态地选择合适的成员函数，在定义了虚函数后， 可以在基类的派⽣类中对虚函数重新定义（形式也是：virtual 函数返回值类型虚函数名（形参表）{ 函数体 }），在派⽣类中重新定义的函数应与虚函数具有相同的形参个数和形参类型。
以实现统⼀的接⼝，不同定义过程。
如果在派⽣类中没有对虚函数重新定义，则它继承其基类的虚函数。
当程序发现虚函数名前的关键字virtual后，会⾃动将其作为动态联编处理，即在程序运⾏时动态地选择合适的成员函数。
实现动态联编需要三个条件： 1、必须把需要动态联编的⾏为定义为类的公共属性的虚函数。
2、类之间存在⼦类型关系，⼀般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。
定义虚函数的限制： （1）⾮类的成员函数不能定义为虚函数，类的成员函数中静态成员函数和构造函数也不能定义为虚函数，但可以将析构函数定义为虚函数。
实际上，优秀的程序员常常把基类的析构函数定义为虚函数。
因为，将基类的析构函数定义为虚函数后，当利⽤delete删除⼀个指向派⽣类定义的对象指针时，系统会调⽤相应的类的析构函数。
⽽不将析构函数定义为虚函数时，只调⽤基类的析构函数。
（2）只需要在声明函数的类体中使⽤关键字“virtual”将函数声明为虚函数，⽽定义函数时不需要使⽤关键字“virtual”。
（3）如果声明了某个成员函数为虚函数，则在该类中不能出现和这个成员函数同名并且返回值、参数个数、参数类型都相同的⾮虚函数。
C++语言中的虚函数研究
万方数据 万方数据 万方数据C++语言中的虚函数研究作者：徐启丰， 胡勇， 万玉成， XU Qifeng， HU Yong， WANG Yucheng作者单位：徐州空军学院,江苏,徐州,221000刊名：现代电子技术英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷(期)：2010,33(4)参考文献(14条)1.Stanley B Lippman;侯捷Inside the C++ Object Model 20012.蓝雯飞;陆际光C++面向对象程序设计中的多态性研究[期刊论文]-计算机工程与应用 2000(08)3.Bjarne Stroustrup;裘宗燕C++的设计与演化 20024.赵红超;方金云;唐志敏C++的动态多态和静态多态[期刊论文]-计算机工程 2005(20)5.蓝雯飞C++中的多态性及其应用 1998(07)6.袁亚丽;肖桂云C++中虚函数的实现技术研究[期刊论文]-河北北方学院学报(自然科学版) 2006(05)7.Scott Mayers More Effective C++ 19968.和力;吴丽贤关于C++虚函数底层实现机制的研究与分析[期刊论文]-计算机工程与设计 2008(10)9.亚鹏关于C++中虚函数的几个问题 2006(02)10.Terrence W Pratt;傅育熙程序设计语言:设计与实现 200111.张昀C++中的多态性研究 2009(02)12.Bjarne Stroustrup The C++ Programming Language 200113.夏承遗;董玉涛;赵德新C++中虚函数的实现机制[期刊论文]-天津理工学院学报 2004(03)14.蓝雯飞C++语言中的面向对象特征探讨[期刊论文]-计算机工程与应用 2000(09)本文链接：/Periodical_xddzjs201004048.aspx。
C++中虚函数工作原理和(虚)继承类的内存占用大小计算
C++中虚函数工作原理和(虚)继承类的内存占用大小计算一、虚函数的工作原理虚函数的实现要求对象携带额外的信息，这些信息用于在运行时确定该对象应该调用哪一个虚函数。
典型情况下，这一信息具有一种被称为vptr（virtual table pointer，虚函数表指针）的指针的形式。
vptr 指向一个被称为vtbl（virtual table，虚函数表）的函数指针数组，每一个包含虚函数的类都关联到vtbl。
当一个对象调用了虚函数，实际的被调用函数通过下面的步骤确定：找到对象的vptr 指向的vtbl，然后在vtbl 中寻找合适的函数指针。
虚拟函数的地址翻译取决于对象的内存地址，而不取决于数据类型(编译器对函数调用的合法性检查取决于数据类型)。
如果类定义了虚函数，该类及其派生类就要生成一张虚拟函数表，即vtable。
而在类的对象地址空间中存储一个该虚表的入口，占4个字节，这个入口地址是在构造对象时由编译器写入的。
所以，由于对象的内存空间包含了虚表入口，编译器能够由这个入口找到恰当的虚函数，这个函数的地址不再由数据类型决定了。
故对于一个父类的对象指针，调用虚拟函数，如果给他赋父类对象的指针，那么他就调用父类中的函数，如果给他赋子类对象的指针，他就调用子类中的函数(取决于对象的内存地址)。
虚函数需要注意的大概就是这些个地方了，之前在More effective C++上好像也有见过，不过这次在Visual C++权威剖析这本书中有了更直白的认识，这本书名字很牛逼，看看内容也就那么回事，感觉名不副实，不过说起来也是有其独到之处的，否则也没必要出这种书了。
每当创建一个包含有虚函数的类或从包含有虚函数的类派生一个类时，编译器就会为这个类创建一个虚函数表（VTABLE）保存该类所有虚函数的地址，其实这个VTABLE的作用就是保存自己类中所有虚函数的地址，可以把VTABLE形象地看成一个函数指针数组，这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址。
C++语言中的虚函数研究
的本 质 。 关 键 词 ： 函数 ； 虚 多态 性 ； 定 ； 绑 构造 函数
中图 分 类 号 ： Ｐ １ Ｔ ３２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ４— ７ Ｘ ２ １ ） ４ ５ — ３ １ ０ ３ ３ （ ０ ０ ０ —１ ４ ０
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｕ ｌＦｕ ｔ ｏ ｎ Ｃ＋十 ｔ ｄ ｆ Ｖｉ ｔ ａ ｎｃ ｉ ｎ ｉ
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万方数据
万方数据
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C++语言中的虚函数研究
作者：徐启丰， 胡勇， 万玉成， XU Qifeng， HU Yong， WANG Yucheng
作者单位：徐州空军学院,江苏,徐州,221000
刊名：
现代电子技术
英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE
年，卷(期)：2010,33(4)
参考文献(14条)
1.Stanley B Lippman;侯捷Inside the C++ Object Model 2001
2.蓝雯飞;陆际光C++面向对象程序设计中的多态性研究[期刊论文]-计算机工程与应用 2000(08)
3.Bjarne Stroustrup;裘宗燕C++的设计与演化 2002
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5.蓝雯飞C++中的多态性及其应用 1998(07)
6.袁亚丽;肖桂云C++中虚函数的实现技术研究[期刊论文]-河北北方学院学报(自然科学版) 2006(05)
7.Scott Mayers More Effective C++ 1996
8.和力;吴丽贤关于C++虚函数底层实现机制的研究与分析[期刊论文]-计算机工程与设计 2008(10)
9.亚鹏关于C++中虚函数的几个问题 2006(02)
10.Terrence W Pratt;傅育熙程序设计语言:设计与实现 2001
11.张昀C++中的多态性研究 2009(02)
12.Bjarne Stroustrup The C++ Programming Language 2001
13.夏承遗;董玉涛;赵德新C++中虚函数的实现机制[期刊论文]-天津理工学院学报 2004(03)
14.蓝雯飞C++语言中的面向对象特征探讨[期刊论文]-计算机工程与应用 2000(09)
本文链接：/Periodical_xddzjs201004048.aspx。