为什么在编译时选择此虚拟方法的实现

Why is this virtual method's implementation chosen during compile time?

本文关键字：虚拟 方法 实现 选择 编译 为什么      更新时间：2023-10-16

我尝试运行以下内容：

struct B;
struct C;
struct A{
    A() { f(this);}
    virtual A* f(A* a) {
        cout << " A::f(A)" <<endl;
        return a;
    }
    void h() { cout << typeid(*this).name() << endl;}
    void g(B* b);
};
struct B:A{ 
    B() { f(this); }
    virtual A* f(A* a) {
        cout << "B::f(A)" << endl;
        return a;
    }
    virtual B* f(B* b) {
        cout << "B::f(B)" << endl;
        return b;
    }
    virtual C* f(C* c) {
        cout << "B::f(C)" << endl;
        return c;
    }
};
struct C: B{};
void A::g(B* b) { cout << typeid(*this).name() << endl; f(b);};
int main(){
    B* b = new B();
    cout << "------" << endl;
    C* c = new C();
    cout << "------" << endl;
    c->g(b);
    return 0;
}

请注意，g（） 是非虚拟的，因此它是在编译期间选择的。

运行这个时，我得到以下输出：

A::f(A)
B::f(B)
------
A::f(A)
B::f(B)
------
1C
B::f(A) <----- Notice this

请注意，最后一行似乎调用了 f（），就好像它是动态绑定的，但只调用了 A 知道的方法 f（）（我认为这与 g（） 是静态绑定的事实有关）。我期望发生的是得到B：：f（B）。

为什么 f（） 在 g（） 中的调用是在编译时计算的？

A::g不知道

B又引入了一个重载f。事实上，它选择对f(A*)进行虚拟呼叫，因为它是那个地方唯一已知的f。

虚拟调度仅由（不可见的）-1st 参数 （this 完成），而不是由任何其他参数完成。因此，B::f(B*)的功能不参与虚拟链。因此，选择了实际f(A*)，即B::f(A*)。

调用虚函数并不意味着在运行时选择最佳匹配签名，只有实际的类才是。签名是在编译时选择的（嗯，除了返回类型）。

重载与虚多态无关。只有A::f(A*)是虚拟的，并且是动态调度的。函数B::f(B*)完全无关。

您依赖于基类中的派生类。 由于A::g是A的成员，所以它是使用A的vtable编译的。 它不是在编译时"计算"的。 您创建的依赖项使其查看 vtable 的错误部分。 澄清一下，A只定义了f(A*)。 它对f(B*)一无所知，所以它没有办法称呼它。

如果你在实际代码中遇到这种情况，你真的需要考虑你的设计。

C++11 添加了 override 关键字来帮助您处理此处的问题。

当您认为virtual方法覆盖基本方法virtual方法时，请向其追加关键字override。

在这种情况下，当您将B更改为包含时：

virtual B* f(B* b) override {
    cout << "B::f(B)" << endl;
    return b;
}

编译器会抱怨并告诉您B* f(B*)不会覆盖其父级的任何方法。 您在这里所做的是引入一个新的重载，一个完全不同的函数，恰好与方法A* f(A*)同名。

同名方法参与重载解析，但不会virtual相互覆盖。

因为它有相同的名称，你以为它是一个override - 但实际上，它不是。 一旦你意识到B* f(B*)与A* f(A*)无关，发生的所有其他事情都是完全有意义的。

A中的重载分辨率检查它对f(b)的选项，只看到一个选项，确定它匹配（因为A*参数与B*兼容），然后调用它。 此时检查virtual函数表，并找到正确的override（这是B::f(A*)，唯一的覆盖），然后调用该表。

相关文章：