有没有办法不继承子类中函数的“虚拟性”？

Question

在 C++ 中是否有可能让一个类覆盖一个虚函数，但只有在通过超类调用该函数时才具有虚拟调度（即，当它被静态类型为子类的东西调用时）？我知道这不会发生，但是有什么办法可以接近吗？

想要这个的原因是我有两个类都公开了一个flush() 函数。在我的程序中的绝大多数时间，我直接在我知道类型的子类对象上调用flush()，所以我不需要虚拟调度。但是，我想在混合中添加一个超类，这样我就可以很少将对任一类的实例的引用传递给doSomethingThenFlush() 函数，该函数实际上会调用flush()。

我知道我可以使用模板而不是虚拟函数，并且我知道我可以有两个不同的函数（例如，flushVirtual()，它刚刚调用了flushNonVirtual()，并在我不需要虚拟调度的任何地方调用flushNonVirtual()） .但这两者似乎有点像在很大程度上是句法问题上扔代码。有没有更优雅的方法来实现这一点？

也许更重要的是，有谁知道为什么虚拟性在 C++ 中被继承？

struct Base
{
  virtual ~Base(){}
  virtual void func();
};

struct Derived : public Base
{
  void func(){}
};

void callVirtually(Base &base)
{
  base.func();//this will use virtual dispatch
}

void callStatically(Derived &derived)
{
  derived.func();//I don't want/need this to use virtual dispatch
}

int main()
{
  Derived derived;
  callVirtually(derived);
  callStatically(derived);
}

Answer 1

虚拟性是继承的，因为您不知道是否有人会进一步从您的Derived 中获得。有人也可以创建一个MoreDerived，它可以传递给一个期望Derived&的函数，当他们发现这是Derived的所有虚函数的版本被bieng调用时，他们会很难过MoreDerived 的。

如果您的意思是您永远不会从 Derived 继承，因此您不想为虚函数调用付费，那么您就不走运了，因为 C++ 无法保证您会赢。永远不要从一个类继承，这是做你想做的事所必需的。

Answer 2

在 C++03 中，没有。

正如其他人所说，这是一种编译器优化（也是一种经常使用的优化），只要它可以评估对象的运行时类型，就可以对他的调用进行去虚拟化。

但是，在 C++0x 中，我们得到了两个新关键字：override 和 final，它们都可以应用于成员函数（final 也可以应用于类）。

• override：指定此函数覆盖基类中的虚函数，在不是这种情况时收到警告很有用
• final：指定这个函数（虚函数）不能在子类中被覆盖。

因此，您的班级将变成：

struct Derived : public Base
{
  void func() final {}
};

注意：使用 final 并不强制编译器去虚拟化函数调用（从标准的角度来看），但任何值得其盐的编译器都应该这样做。

Answer 3

在您的具体示例中，如果 callStatically 被内联，编译器可能会避免虚拟函数调度，因为它可以看到对象的实际类型（因为它是一个局部变量）。

也许你的编译器也可以避免像这样的情况下的虚拟调度：

class Foo {
public:
    callStatically() { d.func() }
private:
    Derived d;
};

无论callStatically 是否内联，编译器都可能执行此优化，因为它可以看到变量成员的实际类型。

但据我所知，一般来说没有办法强制编译器绕过虚拟调用。

Answer 4

答案就在你的问题中。

derived.func();  // no virtual dispatch

当您使用对象调用virtual 函数时，没有virtual 调度。它使用对象的静态类型调用函数。

virtual 函数仅在您尝试使用 指针 或 引用 调用函数时出现。

编辑：在您更新的问题中，您使用Derived& 调用func()。通过引用调用将确保发生virtual 调度。所以没有语言工具（如Java中的final），它将停止virtual调度。