C中的虛擬功能啟用運(yùn)行時多態(tài)性，允許在執(zhí)行特定方法時統(tǒng)一處理不同類別的對象。 1）他們使用虛擬表（VTable）在運(yùn)行時進(jìn)行功能查找。 2）它們具有靈活性，但具有性能和內(nèi)存開銷。 3）最佳實(shí)踐包括使用純虛擬功能，虛擬驅(qū)動器和“覆蓋”關(guān)鍵字來增強(qiáng)代碼清晰度并防止錯誤。

當(dāng)涉及到C多態(tài)性時，虛擬功能是所有功能。它們是魔術(shù)棒，讓您可以將不同類的對象視為相同類型的對象，同時為每個類別執(zhí)行正確的代碼。那么，虛擬功能如何工作，什么使它們?nèi)绱颂貏e？

讓我們深入研究C虛擬函數(shù)的世界。想象一下，您是一個繁華的廚房里的廚師，那里的不同菜肴需要不同的烹飪技術(shù)。虛擬功能就像您的食譜書一樣，每個菜（班級）都有自己的準(zhǔn)備方式（方法），但是您可以以相同的方式將它們稱為。

這是一個讓我們開始的片段：

班級{
民眾：
    虛擬void cook（）{
        std :: cout <<“烹飪通用菜?！?<< std :: endl;
    }
    Virtual?ish（）=默認(rèn)值;
};

班級面食：公共菜肴{
民眾：
    void cook（）覆蓋{
        std :: cout <<“用沸水烹飪意大利面。” << std :: endl;
    }
};

班級牛排：公共菜肴{
民眾：
    void cook（）覆蓋{
        std :: cout <<“在熱烤架上烹飪牛排?！?<< std :: endl;
    }
};

int main（）{
    菜*菜[] = {new Pasta（），new Steak（）};
    for（菜*菜：菜）{
        dish-> cook（）;
        刪除盤子；
    }
    返回0;
}

在此代碼中，我們使用了一種使用虛擬cook方法的基類Dish 。衍生的類Pasta和Steak用自己的烹飪技術(shù)覆蓋了這種方法。當(dāng)我們循環(huán)穿過一系列的Dish指針并致電cook時，每種類型的菜肴都會被調(diào)用。

現(xiàn)在，讓我們分解為什么虛擬功能如此關(guān)鍵以及它們?nèi)绾卧谝嫔w下工作。

虛擬功能的魔力

虛擬功能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時多態(tài)性。當(dāng)您通過基類指針或參考調(diào)用虛擬函數(shù)時，將在運(yùn)行時確定所謂的實(shí)際函數(shù)，而不是編譯時間。這是通過稱為虛擬表（VTable）的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。每個具有虛擬函數(shù)的類都有一個VTable，本質(zhì)上是函數(shù)指針的查找表。當(dāng)您調(diào)用虛擬函數(shù)時，程序會根據(jù)實(shí)際對象類型在VTable中查找正確的功能。

這是虛擬功能的美麗和野獸：

• 靈活性：它們允許您編寫與各種對象類型一起使用的代碼，而無需在編譯時知道它們的確切類型。這就像擁有一個可與所有設(shè)備一起使用的通用遙控器。
• 性能開銷：由于通過VTable的間接發(fā)展，性能率很小。它通?？梢院雎圆挥?jì)，但是在代碼的性能至關(guān)重要的部分中，這是要牢記的。
• 內(nèi)存開銷：每個具有虛擬功能的對象都帶有指向其VTable的指針，這增加了一些內(nèi)存開銷。

深入研究虛擬功能

讓我們探索一些細(xì)微差別和最佳實(shí)踐：

• 純虛擬函數(shù)：如果要強(qiáng)迫派生的類實(shí)現(xiàn)方法，請將其聲明為基類中的純虛擬。這就像說：“每道菜都必須有一種烹飪方式，但我不是告訴你如何做?！?/li>

班級{
民眾：
    虛擬void cook（）= 0;
    Virtual?ish（）=默認(rèn)值;
};

• 虛擬破壞者：如果您打算通過基類指針刪除派生的類對象，請始終制作基類破壞者。它確保稱為正確的驅(qū)動器。

• Override關(guān)鍵字：打算覆蓋虛擬函數(shù)時使用override 。這不是強(qiáng)制性的，但是如果您不小心超負(fù)荷而不是覆蓋，則有助于捕獲錯誤。

班級面食：公共菜肴{
民眾：
    void cook（）覆蓋{//為清晰
        std :: cout <<“用沸水烹飪意大利面?！?<< std :: endl;
    }
};

常見的陷阱和最佳實(shí)踐

• 切片：按值傳遞對象時要小心。如果將派生的類對象傳遞給期望基類對象的函數(shù)，則可能會被切成薄片的對象，從而失去派生類的特定行為。

• 構(gòu)造函數(shù)中的虛擬函數(shù)調(diào)用：避免在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用虛擬函數(shù)。對象的派生類部分尚未初始化，因此該函數(shù)的基類版本將被調(diào)用。

• 性能注意事項(xiàng)：雖然虛擬功能強(qiáng)大，但過度使用它們可能會導(dǎo)致性能問題。在需要多態(tài)性的情況下使用它們，但要考慮針對性至關(guān)重要的代碼的其他設(shè)計(jì)模式。

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，虛擬功能在設(shè)計(jì)靈活且可維護(hù)的系統(tǒng)方面已經(jīng)改變了游戲規(guī)則。我曾經(jīng)在游戲引擎上工作，其中所需的不同類型的實(shí)體（玩家，NPC，對象）都需要自行更新和渲染。使用虛擬功能使我們能夠在游戲循環(huán)中統(tǒng)一對待所有實(shí)體，而每個實(shí)體都做了自己的事情。

綜上所述，虛擬函數(shù)是C多態(tài)性的基石，它提供了一種編寫可以與各種對象類型一起使用的通用代碼的方法。他們帶有自己的一系列考慮因素和最佳實(shí)踐，但是如果正確使用，它們可以使您的代碼更加優(yōu)雅，靈活和強(qiáng)大。因此，下次您烹飪C項(xiàng)目時，請不要忘記在食譜中添加一些虛擬功能！

以上是C多態(tài)性：虛擬功能的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！