C++虚拟关键字vs覆盖函数

Question

我正在学习C++并且正在学习有关virtual关键字的知识。我搜索了互联网试图了解它无济于事。我进入了我的编辑器，做了下面的实验，期待它打印两次基本消息（因为我的印象是需要virtual关键字来覆盖函数）。但是，它打印出两个不同的信息。有人可以向我解释为什么我们需要虚拟关键字，如果我们可以简单地覆盖功能，并仍然看起来像多态行为？也许有人可以帮助我和其他人在未来理解虚拟与压倒一切。 （我得到的输出是“我是基础”，后面是“我是派生的”）。

#include <iostream> 

using namespace std; 
class Base{ 
public: 
    void printMe(){ 
     cout << "I am the base" << endl; 
    } 
}; 
class Derived: public Base{ 
public: 
    void printMe(){ 
     cout << "I am the derived" << endl; 
    } 
}; 
int main() { 
    Base a; 
    Derived b; 
    a.printMe(); 
    b.printMe(); 
    return 0; 
} 

Answer 1

请考虑以下示例。说明需要virtual和override的重要线是c->printMe();。请注意，c的类型是Base*，但由于多态性，它能够正确地从派生类中调用重写的方法。

#include <iostream> 

class Base{ 
public: 
    virtual void printMe(){ 
     std::cout << "I am the base" << std::endl; 
    } 
}; 

class Derived: public Base{ 
public: 
    void printMe() override { 
     std::cout << "I am the derived" << std::endl; 
    } 
}; 

int main() { 
    Base a; 
    Derived b; 
    a.printMe(); 
    b.printMe(); 
    Base* c = &b; 
    c->printMe(); 
    return 0; 
} 

输出是

I am the base 
I am the derived 
I am the derived 

Answer 2

你不在这里看到的行为，因为你已经宣布b是Derived所以编译器知道哪些功能使用的类型。为了揭露为什么virtual是必要的，你需要的东西混合起来：

int main() { 
    Base a; 
    Base *b = new Derived(); 

    a.printMe(); 
    b->printMe(); 

    delete b; 

    return 0; 
} 

现在b是Base*型这意味着它要在虚函数表上使用Base加任何的功能的。这打破了你的实现。你可以通过正确地声明virtual来修复它。

Answer 3

随着你的代码，如果你这样做

Derived derived; 
Base* base_ptr = &derived; 
base_ptr->printMe(); 

你觉得会发生什么事？它不会打印出I am the derived，因为该方法不是虚拟的，并且调度是通过调用对象的静态类型完成的（即Base）。如果将其更改为虚拟方法，则调用的方法将取决于对象的动态类型而不是静态类型。

Answer 4

override是加入C++ 11一个新的关键字。

你应该使用它，因为：

• 编译器会检查是否有基类包含一个匹配virtual方法。这很重要，因为方法名称或参数列表中的某些拼写错误（允许使用重载）可能会导致出现这样的情况，即当它没有被重写时会被覆盖。

• 如果对一种方法使用override，如果在不使用关键字override的情况下重写另一种方法，则编译器将报告错误。这有助于在符号冲突发生时检测到不需要的覆盖。

• virtual并不意味着“覆盖”。在类doent使用“覆盖”关键字比重写一个方法，你可以简单地写这个方法省略“虚拟”关键字，重写将隐式发生。开发人员在C++ 11之前编写了virtual，以表明他们的覆盖意图。简单地说就是virtual的意思是：这个方法可以在一个子类中重写。