C++中的虚成员函数和动态联编是什么

C++中的虚成员函数和动态联编是什么？很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

虚成员函数：

虚函数允许派生类取代基类所提供的实现。编译器确保当对象为派生类时，取代者（译注：即派生类的实现）总是被调用，即使对象是使用基类指针访问而不是派生类的指针。这样就允许基类的算法被派生类取代，即使用户不知道派生类的细节。

派生类可以完全地取代基类成员函数（覆盖(override)），也可以部分地取代基类成员函数（增大(augment)）。如果愿意的话，后者由派生类成员函数调用基类成员函数来完成。
在构造函数访问顺序中，一般来说是先访问父类的构造函数再访问子类的构造函数，析构函数则是先访问子类的析构函数，再访问父类的析构函数。

动态联编：

编译程序在编译阶段并不能确切知道将要调用的函数，只有在程序运行时才能确定将要调用的函数，为此要确切知道该调用的函数，要求联编工作要在程序运行时进行，这种在程序运行时进行联编工作被称为动态联编。动态联编又称动态关联。

编译器对非虚方法使用静态联编（编译时匹配），对虚方法使用动态联编（运行时匹配）。

• 未使用虚方法时，指针类型在编译时已知，因此编译器在编译时，可以将成员方法关联到相应的类，这被称为静态联编；
• 使用虚方法时，通常只有在运行程序时才能确定对象类型，所以编译器生成的代码在程序执行时将成员函数关联到相应的类，这被称为动态联编。

　　静态联编比动态联编效率高。

　　虚函数的工作原理。

　　虚函数。

　　重新定义成员函数（改变函数特征标）。

　　重新定义重载的成员函数。

 效率

 为使程序能够在运行阶段进行决策，必须采取一些方法来跟踪基类指针或引用指向的对象类型，这增加了额外的处理开销。因此下列情况更适合静态联编：

• 类不会用作基类
• 派生类不重新定义基类的任何方法

 因此静态联编被设置为C++的默认选择。

 如果要在派生类中重新定义基类的方法，则将它设置为虚方法；否则设置为非虚方法。

 虚函数的工作原理

 编译器处理虚函数的方法是：给每个对象添加一个隐藏成员。隐藏成员中保存了一个指向·函数地址·数组的指针。这种数组被称为虚函数表（vtbl），表中存储了为类对象进行声明的虚函数的地址。

 派生类对象将包含一个指向独立地址表的指针（即新创建一个表）。（增加内存开销）

 调用虚函数时，程序将查看存储在对象中的vtbl地址，然后转向相应的函数地址表并在表中查找地址。（影响执行速度）

 总之，使用虚函数将在内存和执行速度上有一定的成本；即使非函数的效率比虚函数稍高，却不具备动态联编功能。

 构造函数不能是虚函数。

 析构函数应当是虚函数，除非类不用做基类。

 友元函数不能是虚函数，因为友元不是类成员，而只有成员才可以是虚函数。

 如果派生类没有重新定义函数，将使用该函数的基类版本（继承它）。如果派生类位于派生链中，则将使用最新的虚函数版本（指针或引用调用），基类版本被隐藏的情况除外。

重新定义将隐藏基类方法：

class Dwelling
{public:    virtual void showperks(int a) const;
    ...
};class Hovel : public Dwelling
{public:    virtual void showperks() const;
    ...
}

 在派生类中重新定义函数（改变了参数特征标），将隐藏同名的基类方法，而不是重载基类方法。

Hovel trump;
trump.showperks();    // validtrump.showperks(5);    // invalid

 如果重新定义继承的方法，应确保与原来的原型完全相同。如果返回类型为基类引用或指针，则可以修改为指向派生类的引用或指针（返回类型协变：即允许返回类型随类类型的变化而变化）。

 如果基类声明被重载了，则应在派生类中重新定义所有的基类版本；如果只定义了一个版本，则其它版本将被隐藏，派生类对象将无法使用它们。

class Dwelling
{public:    virtual void showperks(int a) const;    virtual void showperks(double x) const;    virtual void showperks() const;
    ...
};class Hovel : public Dwelling
{    virtual void showperks(int a) const;    virtual void showperks(double x) const;    virtual void showperks() const;
    ...
};

 如果不需要修改，则新定义可只调用基类版本：

  void Hovel::showperks()const {Dwelling::showperks();}  

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