本篇文章的所有代码例子,如果是windows上编译运行,则使用的是visual studio 2013。如果是RHEL6.5平台(linux kernal: 2.6.32-431.el6.i686)上编译运行,则其gcc版本为4.4.7,如下所示:
[root@MiWiFi-R1CM ~]# gcc --version
gcc (GCC) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)
在开始探讨对象中内存的具体分布之前,先来看下C++中虚函数的一些行为。
子类通过覆盖公有虚函数的方式实现多态是最常见的情况。指向子类对象的基类指针调用被子类覆盖的函数,实际上,调用的是子类的函数。
参考以下代码:
#include <iostream> class Base { public: virtual void foo() { std::cout << "Base::foo" << std::endl; } }; class Derive :public Base { void foo() { std::cout << "Derive::foo" << std::endl; } }; int main() { Base *pb = new Derive(); pb->foo(); return 0; }毫无疑问,虽然foo在子类中默认是private私有的,但输出结果会如下面所示:
Derive::foo
具体原因,在前面的C++系列文章中已经讨论过。具体可以参考这篇文章"C++虚函数(9) - 虚函数能否为private?"。
和公有虚函数相对的是保护虚函数和私有虚函数,在这里,为了方便探讨问题,只讨论私有虚函数。至于保护虚函数的情况和私有虚函数大同小异,差异只在于函数的可见性不同。
从表面看,虚函数的作用就是为了使父类指针能够访问到子类对象的函数。如果将虚函数设置为私有的,那么,无论子类对象,还是父类对象,都无法访问到该函数。这样的函数就变得毫无意义了。实际情况果真如此吗?答案是否定的。首先C++支持私有虚函数,当然也支持保护虚函数,在这里,对保护虚函数不做讨论。
设计模式中有封装算法这一设计原则。该原则使用模板方法模式,向外部提供访问的接口,该接口明确了算法的步骤。对于算法的每个步骤,由外部通过继承的方式来指定。
下面举个简单的例子来说明。
众所周知,购物的过程是,先挑选商品,接着付款,最后离开商店。在这个过程中,3个步骤是有顺序的,不能随意地颠倒次序。在生活中,这个类似的例子很多。以下编写一个表示购物的抽象类,它拥有3个私有纯虚函数choose(),pay()和leave(),分别表示购物的挑选商品,付款和离开商店的3个过程,由shopping函数依次调用这3个函数:
#include <iostream> class Store { public: void shopping() { std::cout << "Base::shopping" << std::endl; choose(); pay(); leave(); } private: virtual void choose() = 0; virtual void pay() = 0; virtual void leave() = 0; }; //实现一个表示购买蔬菜的类,它继承自Store类,覆盖了Store类中的choose(),pay()和leave()函数。 class VegetableStore :public Store { private: void choose() { std::cout << "VegetableStore::choose" << std::endl; } void pay() { std::cout << "VegetableStore::pay" << std::endl; } void leave() { std::cout << "VegetableStore::leave" << std::endl; } }; int main() { Store *ps = new VegetableStore(); ps->shopping(); return 0; }
输出:
Base::shopping
VegetableStore::choose
VegetableStore::pay
VegetableStore::leave
从上面的代码可以看出,父类Store通过shopping函数规定了购物的过程,至于购物的每个步骤该做什么,由子类来指定。由于表示购物步骤的函数被声明为私有的,我们就不能通过子类对象来调用choose(),pay()或lease(),避免了出现先离开商品,再挑选商品的混乱情况。
原文地址:http://blog.csdn.net/shltsh/article/details/46642491