536-详解虚析构函数和再谈动态绑定

柔情只为你懂 2022-09-11 00:28 35阅读 0赞

## 哪些函数不能实现成虚函数？ ##

**虚函数依赖：**  
首先，如果要成为虚函数，这个函数地址就要存储在虚函数表中。  
1.虚函数能产生地址，存储在vftable当中  
虚函数表的地址在vfptr里面存储，vfptr在对象的内存放着。  
2.对象必须存在(vfptr -> vftable -> 虚函数地址)

**构造函数不能实现成虚函数。**  
因为构造函数完成了，对象才产生。  
1.virtual+构造函数是不可以的！！！  
2.在构造函数中（调用的任何函数，都是静态绑定的）调用虚函数，也不会发生动态绑定

**派生类对象的构造过程**  
1.先调用的是基类的构造函数  
2.才调用派生类的构造函数

**static静态成员方法不可以实现成虚函数**  
virtual + static 是错误的！！！  
因为静态方法根本调用不依赖于对象！！！静态方法连对象都不需要！！！

**析构函数可以实现成虚函数。**  
因为析构函数在调用的时候，对象是存在的！

## 虚析构函数 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
**静态绑定，调用的是Base作用域下的show方法。**  
![在这里插入图片描述][1d3da05ded09405ba338d4cc036e6aa0.png]  
**现在我们把代码进行改变**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
![在这里插入图片描述][a90c368b79764a35ba93c2a452595c90.png]  
![在这里插入图片描述][54be3c42f3eb4905a0a3c721b2430290.png]  
new的功能是开辟内存，调用相应的构造函数创建对象。  
**我们发现析构的时候派生类的析构函数没有被调用！！涉及内存泄漏了！！！**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]  
**派生类对象的结构如下：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
现在是只调用了基类的析构函数，然后把对象空间free掉。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_13_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
**但是堆上的内存谁清理呢？？？  
是由派生类的析构函数负责的，但是没有被调用到！！！**

![在这里插入图片描述][eb5a19b2fd3a4aa7ba1670113b796ea0.png]  
pb的类型是Base类型，所以delete pb的时候就去Base类型里面找析构函数，发现析构函数是普通函数，所以调用的析构函数就是Base类型的，就是静态绑定了。直接编译成  
![在这里插入图片描述][f79db6714691499180952e5f5efd0343.png]  
**派生类的析构函数一点机会都没有被调用**

**所以我们需要把基类的析构函数定义成虚析构函数**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5]  
然后派生类的析构函数不用担心名字和基类的析构函数的名字不一样，析构函数必须得和类名一样。  
**基类的析构函数是虚函数，那么派生类的析构函数自动称为虚函数。**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]  
现在delete pb的时候，一看pb是基类Base类型，编译器就去Base的作用域下看Base的析构函数，发现Base的析构函数是虚函数，那么对于析构函数的调用就是动态绑定了。  
**基类里的虚函数表放的是Base::~Base和Base::show两个虚函数的地址。  
派生类的虚函数表放的是Derive::~Derive（把基类的析构函数同名覆盖了）和Base::show两个虚函数的地址。**

**因为指针pb指向的是派生类Derive对象，所以最终访问的也就是Derive的虚函数表**  
在Derive的虚函数表中放的肯定是Dervie的虚析构函数。所以最终调用的就是派生类的析构函数。**派生类的析构函数负责把自己析构完，然后再去调用基类的析构函数把基类部分析构掉。**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 8]  
![在这里插入图片描述][fa04a456d27a448bbaece42a1c86d284.png]  
**什么时候把基类的析构函数必须实现成虚函数？**  
基类的指针（引用）指向堆上new出来的派生类对象的时候， delete pb(基类的指针)，它调用析构函数的时候，必须发生动态绑定，否则会导致派生类的析构函数无法调用

## 再谈动态绑定 ##

**是不是虚函数的调用一定就是动态绑定？**  
肯定不是的！

在对象有之前，是不能发生动态绑定的。  
**在类的构造函数当中，调用虚函数，也是静态绑定**（构造函数中调用其它函数（虚），都是不会发生动态绑定的）  
**如果不是通过指针或者引用变量来调用虚函数，那就是静态绑定**

class Base
    {
        
    public:
    	Base(int data = 0) :ma(data) {
        }
    	virtual void show() {
         cout << "Base::show()" << endl; }
    protected:
    	int ma;
    };
    class Derive : public Base
    {
        
    public:
    	Derive(int data = 0) :Base(data), mb(data) {
        }
    	void show() {
         cout << "Derive::show()" << endl; }
    	//也被处理成虚函数，因为它和基类继承而来的一个虚函数的返回值，函数名，参数列表都是相同的
    private:
    	int mb;
    };
    
    int main()
    {
        
    	Base b;
    	Derive d;
    
    	//静态绑定 用对象本身调用虚函数，是静态绑定 
    	b.show();//是虚函数 call Base::show 
    	d.show();//是虚函数 call Derive::show
    
    	//动态绑定（必须由指针调用虚函数）
    	Base *pb1 = &b;//指向哪个对象，就访问哪个对象的虚函数指针--》虚函数表(动态绑定) 
    	pb1->show();
    	Base *pb2 = &d;
    	pb2->show();
    
    	//动态绑定（必须由引用变量调用虚函数）指针和引用在底层是一模一样的 
    	Base &rb1 = b;
    	rb1.show();
    	Base &rb2 = d;
    	rb2.show();
    
    	//动态绑定（虚函数通过指针或者引用变量调用，才发生动态绑定）
    	Derive *pd1 = &d;
    	pd1->show();
    	Derive &rd1 = d;
    	rd1.show();
    
    	Derive *pd2 = (Derive*)&b;//派生类指针指向基类对象，是不行的，我们把它类型强转 
    	//实际上在内存中只有一个基类对象，没有派生类对象 
    	pd2->show();//是动态绑定 因为pd2的类型是Derive，它就去看Derive的作用域看show是个虚函数，所以是动态绑定 
    	//那么就要去取 pd2指向的对象b的前4个字节vfptr ->然后访问，因为这个内存上只有基类对象，所以
    	//最终访问的是 Base vftable 取出来的也是Base::show
    
    	return 0;
    }

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