C++ 中的虚函数层次结构

virtual function hierarchy in c++

本文关键字：函数 层次结构 C++      更新时间：2023-10-16

我对 c++ 中的虚函数主题有点困惑。是否有总结所有可能案例的流程图？

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A::f ，并且C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是否仍然被认为是虚拟的，因此它的衍生类可以覆盖它，尽管它隐藏了A::f。

以及 如果 C：：f 默认被视为虚拟？

A::f和B::f是两个不同的函数，即使它们具有相同的名称;由于B::f没有被声明为virtual所以只有A::f是虚拟的 - 没有人覆盖它。

pb->f()使用指针的静态类型（即B*）来确定要调用的函数;这将是B::f。

pb->f()会调用C::f吗？

不，不会。

我要求它知道B::f是否仍然被认为是virtual，以便它的衍生类可以覆盖它，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帖子：

pa->f(1)会调用A::f吗？

是的，会的。通过pa看，B::f()和C::f()都不存在，只有A::f(int)存在。

是否有总结所有可能案例的流程图？

一般来说，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，您可以在标准的几个段落中找到所有详细信息。

如果虚拟成员函数vf在类Base和类Derived中声明，则直接或间接派生 从 Base 中，声明了一个与 Base::vf 同名、参数类型列表 （8.3.5）、CV 限定符和 ref 限定符（或不存在相同）的成员函数 VF，则 Derived::vf 也是虚拟的（无论它是否 如此声明）并覆盖Base::vf.

。

即使析构

函数不是继承的，派生类中的析构函数也会重写基类析构函数 声明虚拟;见12.4和12.5。

。

重写函数的返回类型

应与重写函数的返回类型相同 函数或与函数类的协变。如果函数D::f覆盖函数B::f ， 如果函数的返回类型满足以下条件，则它们是协变的：

    两者都是指向类的指针，都是对
  • 类的左值引用，或者都是对 类
  • 返回类型B::f中的类与返回类型D::f中的类相同，或者是一个 返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类D::f
  • 指针或引用具有相同的 CV 限定条件和返回类型中的类类型D::f 与返回类型"B::f"中的类类型具有相同或更少的简历资格。

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，并且出于同样的原因，C::f不会覆盖A::f。由于B::f没有声明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 B::f

因为不是虚拟的。

由于B::f不是虚拟的，因此pb->f()始终调用派生类中名为f的任何函数B::f而不是任何函数。

B::f 不会覆盖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：

如果一个虚成员函数vf是在类Base和类Derived中声明的，直接或间接派生自Base，则成员函数vf具有与声明Base::vf相同的名称、参数类型列表 （8.3.5）、cv 限定符和 ref 限定符（或没有相同），则Derived::vf也是虚拟的（无论它是否如此声明），并且它覆盖Base::vf。

因此，派生类方法无论是否具有virtual说明符，都可以隐式虚拟，前提是它与基类方法的某些属性匹配。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。

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