虚函数、抽象类、override和final

初识虚函数
用virtual关键字说明的函数;
虚函数是实现运行时多态性基础;
C++中的虚函数是动态绑定的函数;
虚函数必须是非静态的成员函数,虚函数经过派生之后,就可以实现运行过程中的多态;
一般成员函数可以是虚函数;
构造函数不能是虚函数;
析构函数可以是虚函数;

一般虚函数成员
虚函数的声明: virtual 函数类型 函数名(形参表);
虚函数声明只能出现在类定义中的函数原型声明中,而不能在成员函数实现的时候。
在派生类中可以对基类中的成员函数进行覆盖。
虚函数一般不声明为内联函数,因为对虚函数的调用需要动态绑定,而对内联函数的处理是静态的。

virtual 关键字
1)派生类可以不显式地用virtual声明虚函数,这时系统就会用以下规则来判断派生类的一个函数成员是不是虚函数:
该函数是否与基类的虚函数有相同的名称、参数个数及对应参数类型;
该函数是否与基类的虚函数有相同的返回值或者满足类型兼容规则的指针、引用型的返回值;
2)如果从名称、参数及返回值三个方面检查之后,派生类的函数满足上述条件,就会自动确定为虚函数。这时,派生类的虚函数便覆盖了基类的虚函数。
3)派生类中的虚函数还会隐藏基类中同名函数的所有其它重载形式。
4)一般习惯于在派生类的函数中也使用virtual关键字,以增加程序的可读性。

纯虚函数
1)纯虚函数是一个在基类中声明的虚函数,它在该基类中没有定义具体的操作内容,要求各派生类根据实际需要定义自己的版本,纯虚函数的声明格式(虚函数后面加上=0)为: virtual 函数类型 函数名(参数表) = 0;
2)带有纯虚函数的类称为抽象类。

抽象类
带有纯虚函数的类称为抽象类: class 类名 { virtual 类型 函数名(参数表)=0; //其他成员…… }
注意:抽象类只能作为基类来使用。不能定义抽象类的对象。

抽象类作用
1)抽象类为抽象和设计的目的而声明
2)将有关的数据和行为组织在一个继承层次结构中,保证派生类具有要求的行为。
3)对于暂时无法实现的函数,可以声明为纯虚函数,留给派生类去实现。

override
多态行为的基础:基类声明虚函数,继承类声明一个函数覆盖该虚函数
覆盖要求: 函数签名(signatture)完全一致
函数签名包括: 函数名 参数列表 const

下列程序就仅仅因为疏忽漏写了const,导致多态行为没有如期进行
在这里插入图片描述
显式函数覆盖
- C++11 引入显式函数覆盖,在编译期而非运行期捕获此类错误。 - 在虚函数显式重载中运用,编译器会检查基类是否存在一虚拟函数,与派生类中带有声明override的虚拟函数,有相同的函数签名(signature);若不存在,则会回报错误。

final
C++11提供的final,用来避免类被继承,或是基类的函数被改写
例: struct Base1 final { };
struct Derived1 : Base1 { }; // 编译错误:Base1为final,不允许被继承
struct Base2 { virtual void f() final; };
struct Derived2 : Base2 { void f(); // 编译错误:Base2::f 为final,不允许被覆盖 };

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