关于C++的虚方法问题

Question

我在看到C++的虚方法 的时候，怎么突然有种多此一举的感觉。比如有个基类 Class Mammal{};然后又有个派生类 Class Dog : public Mammal {};然后我弄个对象出来 Dog Fido; 按道理来说 Fido这个条狗 就能继承 Mammal这个类 public 里面的所有方法（除了Dog类里面被覆盖的）。

然后我们再来看下 虚方法这个东东。要让虚方法 virtual 起作用， 那么new 出来的 对象 必须要用其基类的指针变量来接收 ，比如： Mammal * Fido = new Dog ;等到 用 Fido来调用方法的时候 首先是先去Mammal里面找 如果找到的函数 是个虚函数，那么久忽略掉这个函数 用Dog(Dog 里面有个同名的函数) 类里面的函数。

当我看到 虚函数的这个作用的时候，我感觉 不都是继承嘛！ 还搞这么多花样，在我目前的学习阶段，我主观上没发现该虚方法有什么好处。 大家来谈谈看撒！

Answer 1

C++虚函数： 多态的实现必不可少一部分。 多态？ -> 代码复用的最高境界，工程意义，调用未来。

C++没有接口， 如何实现？ 纯虚函数接口类。

虚析构， 接口的封装和设计。

原理:动态链编

Answer 2

虚函数用于多态。比如在游戏中，所有的玩家和敌人都可以继承同一个游戏角色类，其内部的更新函数和渲染函数是虚函数。用一个基类指针数组来储存这些不同的玩家和敌人，更新和渲染时只需一个for循环就好了，省去了很多功夫。

Answer 3

设想一下如下场景：
你有一个UI库，有很多组件，如TextEditor,Button等，它们都是以UIBase为基类的；
现在，你要遍历所有的组件，找出所有类型为Button的组件

那么使用虚方法就能很轻松地实现：
首先为UIBase添加一个虚方法char* GetType()（在这个例子中，其实添加为纯虚方法更合适一点），然后每个子类都重写GetType()，比如Button类就重写为char* GetType(){return "Button";}

由于我可以用基类指针保存子类对象，那么我只要维护一个数组UIBase *a[]，每次新建元素的时候都加入到a当中，那么回到我的需求上来，只要执行for(k in a) if(k->GetType()=="Button"){...}

Answer 4

举个例子：

比如说，如果Mammal和Dog都定义了虚函数 virtual void do()。此时你定义了一个函数

void fun(Mammal * ani)
{
    ani->do();
}

Mammal * ani = new Dog();
fun(ani);

那么此时，参数可以传入Mammal或者Dog对象指针。如上一段代码，由于ani指针所指向的对象，实际类型是Dog,所以调用ani->do()时，由于do是虚方法，所以将调用Dog::do()。

但是如果do不是虚方法，那么ani->do()实际执行的将是Mammal::do();

Answer 5

关于这些东西，在《深度探索C++对象模型》这本书里面有比较详细的描述。
虚函数涉及到的是运行时绑定，非虚函数是编译时绑定。
举个例子。

#include <iostream>
using namespace std;
class A{
  public:
  void f1(){cout<<"A::f1"<<endl;}
  virtual void f2(){cout<<"A::f2"<<endl;}
};

class B:public A{
  public:
  void f1(){cout<<"B::f1"<<endl;}
  virtual void f2(){cout<<"B::f2"<<endl;}
};

class C:public A{
  public:
  void f1(){cout<<"C::f1"<<endl;}
  virtual void f2(){cout<<"C::f2"<<endl;}
};

int main()
{
  A* p = 0;
  char t;
  cin>>t;
  switch(t){
    case 'B':
    case 'b':
      p = new B;break;
    case 'C':
    case 'c':
      p = new C;break;
    case 'A':
    case 'a':
    default:
      p = new A;
  }
  p->f1();    // 这里将始终输出 A::f1，编译时候就确定了
  p->f2();    // 这里是在运行时才能确定的
              // p指向的对象中包含虚函数指针，指向虚函数表
              // 调用f2的时候是根据这个指针去确定使用哪一个的
}