C++: базовый курс

　p->who(); // доступ к функции who() класса second_d

　return 0;

}

При выполнении эта программа генерирует такие результаты.

Базовый класс.

Первый производный класс.

Второй производный класс.

Теперь рассмотрим код этой программы подробно, чтобы понять, как она работает.

В классе base функция who() объявлена виртуальной. Это означает, что ее можно переопределить в производном классе (в классе, выведенном из base). И она действительно переопределяется в обоих производных классах first_d и second_d. В функции main() объявляются четыре переменные: base_obj (объект типа base), p (указатель на объект класса base), а также два объекта first_obj и second_obj двух производных классов first_d и second_d соответственно. Затем указателю p присваивается адрес объекта base_obj, и вызывается функция who(). Поскольку функция who() объявлена виртуальной, C++ во время выполнения программы определяет, к какой именно версии функции who() здесь нужно обратиться, причем решение принимается путем анализа типа объекта, адресуемого указателем p. В данном случае р указывает на объект типа base, поэтому сначала выполняется та версия функции who(), которая объявлена в классе base. Затем указателю р присваивается адрес объекта first_obj. Вспомните, что с помощью указателя на базовый класс можно обращаться к объекту любого его производного класса. Поэтому, когда функция who() вызывается во второй раз, C++ снова выясняет тип объекта, адресуемого указателем р, и, исходя из этого типа, определяет, какую версию функции who() нужно вызвать. Поскольку р здесь указывает на объект типа first_d, то выполняется версия функции who(), определенная в классе first_d. Аналогично после присвоения р адреса объекта second_obj вызывается версия функции who(), объявленная в классе second_d.

Узелок на память.То, какая версия виртуальной функции действительно будет вызвана, определяется во время выполнения программы. Решение основывается исключительно на типе объекта, адресуемого указателем на базовый класс.

Виртуальную функцию можно вызывать обычным способом (не через указатель), используя оператор "точка" и задавая имя вызывающего объекта. Это означает, что в предыдущем примере было бы синтаксически корректно обратиться к функции who() с помощью следующей инструкции:

first_obj.who();

Однако при вызове виртуальной функции таким способом игнорируются ее полиморфные атрибуты. И только при обращении к виртуальной функции через указатель на базовый класс достигается динамический полиморфизм.

Если виртуальная функция переопределяется в производном классе, ее называют переопределенной.

Поначалу может показаться, что переопределение виртуальной функции в производном классе представляет собой специальную форму перегрузки функций. Но это не так. В действительности мы имеем дело с двумя принципиально разными процессами. Прежде всего, версии перегруженной функции должны отличаться друг от друга типом и/или количеством параметров, в то время как тип и количество параметров у версий переопределенной функции должны в точности совпадать. И в самом деле, прототипы виртуальной функции и ее переопределений должны быть абсолютно одинаковыми. Если прототипы будут различными, то такая функция будет попросту считаться перегруженной, и ее "виртуальная сущность" утратится. Кроме того, виртуальная функция должна быть членом класса, для которого она определяется, а не его "другом". Но в то же время виртуальная функция может быть "другом" другого класса. И еще: функциям деструкторов разрешается быть виртуальными, а функциям конструкторов — нет.

Наследование виртуальных функций

Атрибут virtual передается "по наследству".

Если функция объявляется как виртуальная, она остается такой независимо от того, через сколько уровней производных классов она может пройти. Например, если бы класс second_d был выведен из класса first_d, а не из класса base, как показано в следующем примере, то функция who() по-прежнему оставалась бы виртуальной, и механизм выбора соответствующей версии по-прежнему работал бы корректно.

// Этот класс выведен из класса first_d, а не из base.

class second_d : public first_d {

　public:

　　void who() {

　　　// Переопределение функции who() для класса second_d.