C++function函数的用法

时间: 2023-10-02 13:06:40 浏览: 159

C++中的虚函数(virtual function).doc

### C++中的虚函数(virtual function) #### 一、简介虚函数是C++中用于实现多态(polymorphism)的核心机制。它允许通过基类的指针或引用调用派生类中重写的成员函数，从而实现了动态绑定。下面通过具体的示例来解释这一概念。假设我们有两个类，`A` 和 `B`，其中 `B` 是 `A` 的派生类，并且这两个类中都包含了一个名为 `foo()` 的虚函数。具体定义如下： ```cpp class A { public: virtual void foo() { cout << "A::foo() is called" << endl; } }; class B : public A { public: virtual void foo() { cout << "B::foo() is called" << endl; } }; ``` 当我们使用基类 `A` 的指针指向 `B` 类的对象时，可以通过这个指针调用 `foo()` 函数，如： ```cpp A* a = new B(); a->foo(); // 输出 "B::foo() is called" ``` 在这个例子中，虽然 `a` 指向的是 `A` 类型的指针，但实际上调用的是 `B` 类中的 `foo()` 方法。这种行为被称为**动态联编**，即在运行时确定具体调用哪个类的方法。 #### 二、多态多态是指同一接口或操作在不同情况下表现出不同的行为。在上述示例中，`A` 和 `B` 类都有一个名为 `foo()` 的虚函数。当我们编写如下代码时： ```cpp void bar(A* a) { a->foo(); // 被调用的是 A::foo() 还是 B::foo()？ } ``` 这里无法确定调用的是 `A::foo()` 还是 `B::foo()`，因为 `a` 指针指向的实际类型未知。这就是多态性的作用：根据实际指向的对象类型决定调用哪个版本的 `foo()` 方法。 #### 三、多态的应用多态性在面向对象编程中非常重要，它提高了代码的灵活性和可扩展性。例如，假设有一个图形库，其中包含了各种形状类，如 `Circle`, `Rectangle` 和 `Triangle` 等，它们都继承自一个共同的基类 `Shape`。所有形状类都包含一个名为 `draw()` 的虚函数，用于绘制形状。我们可以通过一个基类的指针或引用遍历形状列表并绘制所有形状，而无需关心具体是什么类型的形状。 ```cpp class Shape { public: virtual void draw() { /* 基本绘制逻辑 */ } }; class Circle : public Shape { public: virtual void draw() { /* 绘制圆形 */ } }; class Rectangle : public Shape { public: virtual void draw() { /* 绘制矩形 */ } }; void drawShapes(vector<Shape*>& shapes) { for (auto shape : shapes) { shape->draw(); // 动态调用每个形状的 draw() 方法 } } ``` 这样，当我们添加新的形状类时，只需重写 `draw()` 方法即可，无需修改 `drawShapes()` 函数。 #### 四、虚函数的实现机制虚函数的实现依赖于一种称为**虚拟函数表**(VTABLE)的机制。当一个类中包含虚函数时，编译器会为这个类创建一个虚拟函数表，该表存储了指向该类所有虚函数的指针。此外，每个类的实例中都会包含一个指向其虚拟函数表的指针，通常称为**虚拟指针**(vptr)。当编译器遇到虚函数调用时，它会间接地通过 vptr 和 VTABLE 来定位到正确的函数地址并执行。例如，对于上述的 `bar(A* a)` 函数中的 `a->foo()` 调用，编译器可能会将其转换为 `(a->vptr[1])()` 形式。这种机制确保了即使是在运行时确定函数调用的情况下，也能正确找到并调用相应的函数。虚函数是C++中实现多态的重要手段，通过虚函数和动态联编，可以让程序变得更加灵活、可维护和易于扩展。

C语言中的function函数用于定义一个函数，其语法为： return_type function_name(parameter_list) { // Function body } 其中，return_type指定函数返回的数据类型，function_name为函数的名称，parameter_list为函数的参数列表，函数体中包含了具体的操作和处理逻辑。函数的作用是将一些操作封装在一起，方便重复使用和维护。

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