【C++面试】关于虚函数的常见问题
1.虚函数的代价
1)带有虚函数的每个类会产生一个虚函数表,用来存储虚成员函数的指针
2)带有虚函数的每个类都会有一个指向虚函数表的指针
3)不再是内敛函数,因为内敛函数可以在编译阶段进行替代,而虚函数表示等待,在运行阶段才能确定到达采用哪种函数,所以虚函数不是内敛函数
2.那些函数不能是虚函数?
1)构造函数:对象的虚函数表指针需要通过构造函数初始化
2)内联函数:内联函数可以在编译阶段进行函数体的替换,而虚函数需要在运行期间进行确定
3)静态函数:静态函数不属于对象而属于类,因为静态成员函数没有this指针,所以无法访问对象的虚表指针,也就
无法访问类的虚函数表,将静态函数设置成虚函数也就没有任何意义,所以c++语法不支持将静态函数设置成虚函数
4)友元函数:友元函数不属于类,也不能被继承,没有继承特性的函数没有虚函数的说法
5)类外的普通函数:类外普通函数不是类的成员函数,同样不具备继承特性,也就没有虚函数的说法
3.虚函数和纯虚函数的区别?
1)纯虚函数只有定义,没有实现,虚函数既有定义,又有实现
2)含有纯虚函数的类不能定义对象,含有虚函数的类可以定义对象
4.菱形继承的内存结构?如何解决菱形继承存在的问题?
#include <iostream>
using namespace std; class A
{
public:
int x;
virtual int getx()
{
return x;
}
};
class B:public A{};
class C:public A{}; class D:public B,public C{}; int main()
{
D d;
//以下代码不会被任何编译器通过,因为存在菱形继承问题
cout<<d.getx()<<endl;
}
1)菱形继承的内存结构:现在有A,B,C,D四个类,B,C分别继承A类,D通过多重继承继承了BC两个类,现在D类中有两个getx(),D类不知道调用哪一个getx()
2)菱形继承的解决办法:虚继承
BC类都用Virtual标注,保证只有一个getx()被创建
#include <iostream>
using namespace std; class A
{
public:
int x=;
virtual int getx()
{
return x;
}
};
class B:virtual public A{};
class C:virtual public A{}; class D:public B,public C{}; int main()
{
D d;
cout<<d.getx()<<endl;
}
5.虚析构函数的作用?父类的析构函数为什么一定要设置成虚函数?
父类虚析构函数就是为了避免内存泄漏,防止子类内存得不到释放造成内存泄漏
1.当父类的析构函数不声明成虚析构函数时,当子类继承父类,父类指针指向子类对象,delete掉父类指针,只会调动父类的析构函数,而不会调用子类的析构函数,从而造成子类对象内存泄漏
2.当父类的析构函数声明成虚析构函数时,当子类继承父类,父类指针指向子类对象,delete掉父类指针,先调动父类的析构函数,然后调用子类的析构函数,不存在子类对象内存泄漏的问题
只要存在继承关系,则父类的虚函数必须定义成虚函数!
6.构造函数和析构函数中为什么不可以调用虚函数?
背景知识:
1.构造子类对象时,首先调用父类构造函数初始化对象的父类部分,在执行父类的构造函数时,对象的子类部分都是未初始化的,实际上此时对象还不是一个子类对象
2.析构子类对象时,先析构子类部分,然后按照构造顺序逆序析构父类部分
所以在运行子类的构造和析构函数时,对象都是不完整的,为了适应这种不完整,编译器视对象类型为当前构造或析构函数所在类的类型,由此造成的结构就是:在父类的构造或析构函数中,会将子类对象当作父类对象看待
在这样的背景下
如果我们在父类的构造或析构函数中调用虚函数,调用的往往是当前类的虚函数,达不到多态的效果,跟普通函数调用没有区别
7.构造函数为什么不能为虚函数?什么情况下析构函数必须为虚函数?
1)因为虚函数表指针必须在构造函数中初始化,所以构造函数不能为虚函数!
2)当存在继承关系时,父类的析构函数必须为虚函数,这样在父类指针指向子类对象,delete父类指针时,子类对象才不会内存泄漏
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