C++中的虚函数层次结构答案

【问题标题】：virtual function hierarchy in c++C++中的虚函数层次结构
【发布时间】：2015-02-03 19:39:53
【问题描述】：

我对 C++ 中的虚函数主题有点困惑。有没有总结所有可能情况的流程图？

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 隐藏了A::f，并且C 具有对具有相同签名的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 是否仍被认为是虚拟的，因此它的派生类可以覆盖它，尽管它隐藏了A::f。

如果 C::f 默认被认为是虚拟的？

【问题讨论】：

“如果您提供 virtual 关键字，pb->f() 会调用 C::f 吗？” No. 和 yes。
你的意思是一旦你隐藏了基础虚拟函数，隐藏函数默认不是虚拟的？
Virtual function calling using dereference object 的可能副本
@Day_Dreamer 您可能还想在这里阅读：stackoverflow.com/questions/18198314/override-keyword-in-c

标签： c++ virtual

【解决方案1】：

A::f 和B::f 是两个不同的函数，尽管它们具有相同的名称；因为 B::f 没有被声明为 virtual 只有 A::f 是虚拟的 - 并且没有人覆盖它。

pb->f()使用指针的静态类型B*来判断调用哪个函数；那将是B::f。

【讨论】：

【解决方案2】：

pb->f() 会调用 C::f 吗？

不，不会的。

我要求它知道B::f 是否仍被视为virtual，因此它的派生类可以覆盖它，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您的帖子：

pa->f(1) 会调用A::f 吗？

是的，会的。看透pa，既不存在B::f()也不存在C::f()，只存在A::f(int)。

【讨论】：

如果我用相同的签名声明 B::f 它将默认是虚拟的，即使没有明确的“虚拟”。所以你暗示当 B::f 隐藏具有不同签名的 A::f 时默认的“虚拟”被删除？
@Day_Dreamer，部分正确。默认情况下，函数不是虚拟的。由于B::f() 与A::f(int) 无关，所以默认不是虚拟的。因此，删除“虚拟”不是正确的思考方式。 “虚拟”不是一开始就存在的。
@Day_Dreamer：没错，一个函数只有在重写虚函数时才是隐式虚函数。

【解决方案3】：

是否有总结所有可能情况的流程图？

总的来说，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，您可以在标准的几段中找到所有详细信息。

如果在类Base和类Derived中声明了一个虚成员函数vf，则直接或间接派生从Base，声明了一个与Base::vf具有相同名称、参数类型列表（8.3.5）、cv-qualification和ref-qualifier（或没有相同）的成员函数vf，然后Derived::vf也是虚拟的（无论是否如此声明）并且它覆盖 Base::vf。

...

即使不继承析构函数，派生类中的析构函数也会覆盖基类析构函数声明为虚拟的；见 12.4 和 12.5。

...

重写函数的返回类型应与被重写函数的返回类型相同函数或与函数的类协变。如果函数 D::f 覆盖函数 B::f，则如果满足以下条件，则函数的返回类型是协变的：

都是指向类的指针，都是指向类的左值引用，或者都是指向类的右值引用课程

B::f返回类型中的类与D::f返回类型中的类相同，或者是 D::f返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类

指针或引用都具有相同的 cv 限定和 D::f 返回类型中的类类型与B::f的返回类型中的类类型具有相同或更少的cv-qualification。

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，出于同样的原因，C::f 不会覆盖A::f。由于B::f 未声明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，因为 B::f 不是虚拟的。

由于B::f 不是虚拟的，pb->f() 总是调用B::f，而不是派生类中任何名为f 的函数。

【讨论】：

【解决方案4】：

B::f 确实 not 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：

如果在类Base和类Derived中声明了一个虚成员函数vf，直接或间接派生自Base，则一个同名的成员函数vf， parameter-type-list (8.3.5)、cv-qualification 和 ref-qualifier（或不存在相同）作为 Base::vf 声明，则 Derived::vf 也是虚拟的（无论是否如此声明）并且它覆盖 Base::vf。

因此，无论派生类方法是否具有virtual 说明符，只要它匹配基类方法的某些属性，它就可以是隐式虚拟的。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。

【讨论】：