还原virtual函数的本质-----C++

当你每次看到C++类中声明一个virtual函数，特别是看到了一个virtual的虚构函数。你知道它的意思吗？你肯定会毫不犹豫的回答：不就是多态么。。。在运行时确定具体的行为么。。。完全正确，但这里我要讲的不只是这些东西。

有些类需要虚函数，有些不需要虚函数。这是为什么，一般你看到的类如果有一个虚析构函数，那么这个类中应该会有至少一个是虚函数的。。这是为什么呢？？如果我们类中没有用其他虚函数的话，你创建了这个也是多余的，而且会增加类对象的大小。。说这些纯理论的东西，也许大家不知所云。。下面我就给例子来验证。。

1：

class A
{
public:
	A(){};
//	virtual ~A(){};
	~A();
};
void main()
{

	A a;
	cout<<sizeof(a)<<endl;
}

结果为1。这个1应该是编译器自己为它加上的。。哪怕你不在类中不写任何东西，它也是1；例如；

class A
{

};
void main()
{

	A a;
	cout<<sizeof(a)<<endl;
}

如果你把析构函数声明为虚函数。。如：

2：

class A
{
public:
A(){};
virtual ~A(){};
//~A();
};
void main()
{

A a;
cout<<sizeof(a)<<endl;
}

结果是4。先不说这是为什么。。

然后还是说一下关于虚函数基础的东西（多态）吧，也给个例子：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Base
{
public:
	Base();
	virtual ~Base();

	virtual  void test();
private :
	int count;
};
Base::Base(){
	cout<<"Base部分创建了"<<endl;
}
Base::~Base(){
	cout<<"Base部分被销毁了"<<endl;
}
void Base::test()
{
	cout<<"Base Test"<<endl;

}

class Derive1:public Base
{
public:
	Derive1();
	virtual  ~Derive1();

	void test();

};
Derive1::Derive1(){
	cout<<"子类部分创建了"<<endl;
}
Derive1::~Derive1(){
	cout<<"子类部分被销毁了"<<endl;
}
void Derive1::test()
{
	cout<<"Derive1 Test"<<endl;
}

void main()
{
	Base* d1=new Derive1();
	d1->test();
	delete d1;

}

由此看见，当通过声明一个父类指针并且让它指向一个子类的对象，在子对象创建的时候，会先去调用父类的构造函数，然后再是自己的构造函数，当通过父类指针去调用一个虚函数test()时，它实际上回去调用子类的test（）函数，这是为什么呢，它肯定有什么信息让它这样做吗。。这个信息肯定是子类对象给它的。。这个信息就是虚函数指针（vptr），它指向一个虚函数表(vtbl)，这个虚函数表其实就是包含了这个类的所有虚函数的函数名（函数指针），每个类就只包含了那一个虚函数指针和它的一些成员变量。这下可以解释上面为什么是1，为什么是4了。。

在win32的机器上，每个指针是4字节。刚才也提到每个类的大小取决于两部分，一个是成员变量，一个是虚函数指针而且有且只有一个，在例子一中，因为没有成员变量，而有一个虚函数---析构函数，此时肯定会有一个虚函数指针，所以是4。。 其实刚才也就同时说清楚了多态的本质，就是子对象的虚函数指针给出了这个信息，父类指针才知道去执行哪个函数。。

最后一个问题：为什么析构函数要声明为虚函数呢？（当至少有一个为虚函数的时候）

从刚才的那个结果也可以看出，当我们delete那个指针的时候，会发生析构，而且这个过程是从子类到父类的顺序进行。假如此时析构函数不为虚函数，父类指针也就不知道去执行子类的析构函数。。也就不会去释放子对象的那部分内存，造成内存泄漏。。例如:（这里我们只是对上一段代码进行修改，去掉了父类中的virtual）：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Base
{
public:
	Base();
	 ~Base();

	virtual  void test();
private :
	int count;
};
Base::Base(){
	cout<<"Base部分创建了"<<endl;
}
Base::~Base(){
	cout<<"Base部分被销毁了"<<endl;
}
void Base::test()
{
	cout<<"Base Test"<<endl;

}

class Derive1:public Base
{
public:
	Derive1();
	  ~Derive1();

	void test();

};
Derive1::Derive1(){
	cout<<"子类部分创建了"<<endl;
}
Derive1::~Derive1(){
	cout<<"子类部分被销毁了"<<endl;
}
void Derive1::test()
{
	cout<<"Derive1 Test"<<endl;
}

void main()
{
	Base* d1=new Derive1();
	d1->test();
	delete d1;

}

所以当至少有一个虚函数的话，我们也要把它的析构函数声明为virtual。（插一句：有些人会说你子类中的那个函数哪里是虚函数哦，我没看到virtual 啊。。其实C++允许我们这样做，重写父类的虚函数，不是必须要声明出来的。）

总结：一个类有了虚函数，是为了成为一个基类，如果不是这样的话，那么父类中的任何函数都没有必要是虚函数，甚至会增加类的大小。多态告诉了我们这点。。一旦成为了基类，那么就要把析构函数声明为一个虚函数。。

好了，虚函数的内容就Over了。。。。。