解除心头的困惑--纯虚函数

作者： hustli

摘要：虚函数里面有一个很特殊的东东，那就是纯虚函数，关于纯虚函数的问题也是bbs上常见的话题，这里我想对此作一个小小的论述，希望能给初学者一个满意的解释。

一、引入原因：
   1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
   2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
   为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重载以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。

二、纯虚函数实质：
类中含有纯虚函数则它的VTABLE表不完全，有一个空位，所以，不能生成对象（编译器绝对不允许有调用一个不存在函数的可能）。在它的派生类中，除非重载这个函数，否则，此派生类的VTABLE表亦不完整，亦不能生成对象，即它也成为一个纯虚基类。

三、虚函数与构造、析构函数：
   1、构造函数本身不能是虚拟函数；并且虚机制在构造函数中不起作用（在构造函数中的虚拟函数只会调用它的本地版本）。
      想一想，在基类构造函数中使用虚机制，则可能会调用到子类，此时子类尚未生成，有何后果！？。
   2、析构函数本身常常要求是虚拟函数；但虚机制在析构函数中不起作用。
      若类中使用了虚拟函数，析构函数一定要是虚拟函数，比如使用虚拟机制调用delete,没有虚拟的析构函数，怎能保证delete的是你希望delete的对象。
      虚机制也不能在析构函数中生效，因为可能会引起调用已经被delete掉的类的虚拟函数的问题。

四、对象切片：
向上映射(子类被映射到父类)的时候，会发生子类的VTABLE 完全变成父类的VTABLE的情况。这就是对象切片。
原因：向上映射的时候，接口会变窄，而编译器绝对不允许有调用一个不存在函数的可能，所以，子类中新派生的虚拟函数的入口在VTABLE中会被强行“切”掉，从而出现上述情况。

五、虚拟函数使用的缺点
优点讲了一大堆，现在谈一下缺点，虚函数最主要的缺点是执行效率较低，看一看虚拟函数引发的多态性的实现过程，你就能体会到其中的原因。

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