
Понимание виртуальных функций в C++
7 марта 2023 г.Давайте рассмотрим идею виртуальных функций в C++. Это один из самых сложных предметов в C++. Мы разберем это понятие и изучим виртуальные функции с нуля. Мы рассмотрим многочисленные примеры, чтобы узнать, как они реализованы в C++. Итак, без дальнейших промедлений, давайте приступим к сегодняшней теме.
Наследование без виртуальных функций
Давайте посмотрим, чего можно добиться без использования виртуальных функций в C++. Рассмотрим следующий пример. Предположим, что у нас есть два разных класса для моделирования в нашем приложении, которые называются Person и Student. Между этими двумя классами существует естественное отношение наследования. Ученик тоже человек. Таким образом, мы можем получить следующую диаграмму UML.
Вот как будет выглядеть код для этих классов.
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
string f_name;
string l_name;
string get_id() {
return f_name + " " + l_name;
}
};
class Student : public Person {
string roll_num;
string get_id() {
return roll_num + " " + f_name + " " + l_name;
}
};
Давайте запустим несколько тестов, используя эти классы. Мы создадим объект типа Студент, а затем вызовем функцию get_id() для объекта Студент. После этого мы преобразуем объект студента в тип Person и попытаемся еще раз использовать функцию-член get_id().
int main() {
Student student;
student.f_name = "John";
student.l_name = "Doe";
student.roll_num = "2023ABC";
student.get_id(); // "2023ABC John Doe"
Person& person = student;
person.get_id(); // "John Doe"
}
Результат кажется вам нелогичным?
Самый первый вызов get_id() выглядит нормально, поскольку он правильно вызывает функцию в классе Student. Но когда объект того же учащегося преобразуется в тип Person, он вызывает версию метода get_id() для Person. Что здесь происходит? Где полиморфизм?
Таким образом, C++ использует раннее связывание, чтобы решить, какое тело функции использовать. Во время компиляции компилятор никогда не может знать, каков истинный тип объекта person. Таким образом, он использует доступный ему тип информации и вызывает связанную с ним функцию. Отсюда и результат.
Но что, если мы хотим, чтобы вызывалась функция-член, связанная с фактическим типом объекта? Оказывается, этого нельзя добиться в C++ без использования виртуальных функций.
Введение в виртуальные функции
Давайте исправим нашу предыдущую программу, используя виртуальные функции. Единственное, что нам нужно сделать, это обновить метод get_id() в классе Person. Вот как выглядит обновленный код.
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
string f_name;
string l_name;
virtual string get_id() {
return f_name + " " + l_name;
}
};
class Student : public Person {
public:
string roll_num;
string get_id() {
return roll_num + " " + f_name + " " + l_name;
}
};
int main() {
Student student;
student.f_name = "John";
student.l_name = "Doe";
student.roll_num = "2023ABC";
student.get_id(); // "2023ABC John Doe"
Person& person = student;
person.get_id(); // "2023ABC John Doe"
}
Простое добавление ключевого слова virtual перед именем функции в родительском классе сработало как по волшебству!
Но что же произошло на самом деле?
Когда мы помечаем функцию как виртуальную, это указывает компилятору ввести некоторую дополнительную логику для разрешения фактического вызова метода во время выполнения. Таким образом, когда мы помечаем функцию get_id() как виртуальную функцию, каждый раз, когда мы вызываем этот метод, дополнительный код, введенный компилятором, будет использоваться для вызова правильной реализации метода на основе фактического типа объекта. объект. Вот как мы используем виртуальные функции!!
n Как реализуются виртуальные функции?
C++ использует виртуальные указатели и виртуальные таблицы для реализации виртуальных функций. Для класса, содержащего виртуальные функции, C++ связывает с каждым объектом этого класса виртуальный указатель. Этот указатель указывает на таблицу, содержащую адреса виртуальных функций для этого класса.
Таким образом, всякий раз, когда для объекта класса требуется вызвать виртуальную функцию, мы сначала обращаемся к ее виртуальному указателю, чтобы добраться до виртуальной таблицы. Получив виртуальную таблицу, мы используем содержащиеся в ней адреса, чтобы получить правильную реализацию.
Вот полезное описание того, как работают виртуальные указатели и виртуальные таблицы.
Следующий шаг…
Мы начали с мотивации использования виртуальных функций, а затем рассмотрели примеры использования виртуальных функций. Мы поняли, как они реализуются внутри. Но есть еще ряд важных вещей, которые нам нужно знать об использовании виртуальных функций. К ним относятся такие вещи, как нарезка объектов и наложение. Мы рассмотрим эти темы в другом посте.
Спасибо и поздравляю всех с завершением этого блога. Надеюсь, вам понравилось. Пожалуйста, оставьте комментарий, поставьте лайк и следите за новостями, чтобы узнать больше!
Также опубликовано здесь
Оригинал
Recent Post
-
Однородность и нормальность: как проверить ваши экспериментальные данные
20 августа 2025 г. -
Наука, стоящая за программированием пар: эксперимент Uady
19 августа 2025 г. -
Дизайн эксперимента: Руководство по поводу подхода к целеустремленному вопросу
19 августа 2025 г. -
Дизайн латинской площади: руководство по его использованию в экспериментах по разработке программного обеспечения
19 августа 2025 г. -
Как провести контролируемый эксперимент в разработке программного обеспечения
19 августа 2025 г.
Categories
- Python
- blockchain
- web
- hackernoon
- вычисления
- вычислительные компоненты
- цифровой дом
- игры
- аудио
- домашний кинотеатр
- Интернет
- Мобильные вычисления
- сеть
- фотосъемка видео
- портативные устройства
- программного обеспечения
- телефон и связь
- телевидение
- видео
- мир технологий
- умные гиды
- облако
- искусственный интеллект
- се
- Samsung
- умные города
- digitaltrends
- отели
- Startups
- Venture
- Crypto
- Apps
- безопасность
- техника и работа
- cxo
- мобильность
- разработчик
- 5г
- майкрософт
- инновации
- Права и свободы
- Законодательство и право
- Политика и общество
- Космическая промышленность
- Информационные технологии
- Технологии
- Образование
- Научные исследования
- Автомобильная промышленность
- Программная инженерия
- IT и технологии
- Веб-разработка
- Программирование
- Автоматизация
- Карьерный рост
- Программирование и анализ данных
- Трудоустройство
- Политика
- Искусственный интеллект
- ИТ-технологии
- Программное обеспечение
- Экологическая политика
- Образование и рынок труда
- Политика и право
- Microsoft Teams и SharePoint
- Информационная безопасность
- Кибербезопасность
- Налоги
- Образование и карьера
- Интернет и технологии
- Технологии, Государственные услуги
- Политика и технологии
- Разработка программного обеспечения
- Разработка ПО
- Машинное обучение
- Налогообложение, технологии, открытый исходный код
- Финансы и налоги
- Технологии, Интернет, Экология
- Интернет, безопасность
- Технологии и политика
- Операционные системы
- Профессиональная разработка
- Технологии, Безопасность
- Интернет и общество
- Финансовая индустрия
- Налоговый учёт
- Общественное здравоохранение
- Технологическая отрасль
- Юриспруденция
- Технологии и государство
- Здоровье и фитнес
- IT-инфраструктура
- Технологии и ИИ
- Здравоохранение
- IT
- Технологии, Экономика
- Музыка и технологии
- Здоровье и питание
- IT и безопасность
- Бизнес и предпринимательство
- Технологии, Программное обеспечение
- Технологии и инновации
- Технологии, данные, этика
- Технологии и Интернет
- Технологии и SaaS
- Медицина и здравоохранение
- Онлайн-видеосервисы
- Финансы и технологии
- Чтение и саморазвитие
- Экономика и бизнес
- Безопасность данных
- Удаленная работа
- Авиация и технологии
- Технологии, Игры
- Энергетика
- Социальные сети, безопасность, технологии
- Саморазвитие
- Безопасность информации
- Бизнес и карьера
- Технологии и отношения
- Игровая индустрия
- Компьютерная индустрия
- Математика, Искусственный интеллект
- Наука и технологии
- Технологии и безопасность
- Технологии, Удаленная работа, Бизнес
- Видеоигры
- Технологии, Искусственный интеллект, Этика
- Технологии, социальные сети, 6G
- Технологии, Программирование, AI, Разработка ПО
- Программирование, Разработка ПО, Технологии
- Животные
- Технологии, Искусственный интеллект
- Программирование, карьера, технологии, обучение
- Бизнес и технологии
- Технологии, Безопасность данных
- Астрономия и физика
- Продуктивность, личное развитие
- Медиа и Технологии
- Программирование и Искусственный Интеллект
- Социальные сети
- Политика и экономика
- Технологии, Медицина, Искусственный интеллект
- Технологии и управление
- Космос и астрономия
- Общество и политика
- Космические исследования
- Веб-дизайн
- Искусственный интеллект и безопасность данных
- Технологии, Безопасность, Конфиденциальность
- Экологическая проблема
- Технологии, Погода
- Авиация
- Транспортная сфера
- Технологии и бизнес
- Игровая промышленность
- Телевидение и реклама
- Аналитика данных
- Технологии и кибербезопасность
- Маркетинг
- Технологии и гаджеты
- Технологии, Авиация, Инновации
- Финансы и инвестиции
- Технологии и общество
- Рыночный анализ
- Космология
- Данные и бизнес
- IT и программирование
- Технологии и право
- Программирование и разработка
- Медицинские технологии
- Авиационная промышленность
- Технологии и искусственный интеллект
- Генетическая инженерия
- Бизнес и инвестиции
- Компьютерная промышленность
- Психология и социология
- Образование и технологии
- Рынок труда
- Технологии, Стартапы
- Технологии, Приватность, Чтение
- Маркетинг и продажи
- Виртуальная реальность
- Технологии, Смартфоны, Маркетинг
- Технологии, Бизнес, Личностный рост
- Экологические проблемы
- Экономика и технологии
- IT и карьера
- Интернет и безопасность
- Разработка и технологии
- Биотехнологии
- Интернет-магазины, кибербезопасность
- Финансы
- Безопасность и технологии
- Экономика
- Защита данных
- Data Science
- Карьера и работа
- Финансовый успех, мошенничество, маркетинг
- Безопасность
- Экология
- Космическая индустрия
- Программирование, Python, Обучение
- Технологии искусственного интеллекта
- Технологии, Дизайн, iOS
- Программирование, DevOps, Kubernetes
- Социальные сети и пропаганда
- Корпоративная этика
- Управление IT-инфраструктурой
- Здоровье и медицина
- Медицина
- Медицинская промышленность
- Разработка и дизайн
- Искусственный интеллект, Диагностика систем
- Образование и психология
- Технологии, Автомобильная промышленность
- Автомобили и путешествия
- Астрономия и космология
- Программирование и технологии
- IT, работа в офисе, эмоциональный интеллект
- Компьютерная техника
- Здоровье и благополучие
- Управление персоналом
- Политика и управление
- Бизнес и экономика
- Социальные сети, Пропаганда, Информационная безопасность
- Технологии и автоматизация
- Геймдизайн
- Экология и технологии
- CRM-системы, IT-инфраструктура
- Права человека
- Цифровая цензура, свобода слова, технологии
- Технологии, Искусственный интеллект, Работа
- Наука о данных
- Астрономия, Наука
- Интернет и цифровые технологии
- Технологии, управление
- Интернет и связь
- Технологии и конфиденциальность
- Интернет и свобода слова
- Психология и социальные науки
- Книги и литература
- Работа и карьера
- Финансовые технологии
- Психология и саморазвитие
- IT, программирование, сети
- Технологии, Видеоигры
- Экология и энергетика
- Космонавтика
- Медицина и технологии
- Игры и развлечения
- Музыкальная индустрия
- Логистика и складирование
- Бизнес и финансы
- Экология и окружающая среда
- Правозащита
- Социальные сети и дезинформация
- Технологии и рынок труда
- Технологии, Искусственный интеллект, Рынок труда
- Технологии и будущее
- Медицина и здоровье
- Социальные медиа
- Экология, политика, общество
- Экономика и Финансы
- Разработка игр
- Пропаганда и дезинформация
- Медицинские исследования
- Онлайн-знакомства
- Политика и СМИ
- Энергетика и электромобили
- Климатические изменения
- Технологии, Рынок труда
- IT и управление данными
- Безопасность и кибербезопасность
- Интернет-технологии
- Психология и личностное развитие
- Технологии, Мессенджеры
- Цифровые технологии
- Здоровье и самосовершенствование
- Технологии и AI
- Технологии и спорт
- IT, Разработка программного обеспечения
- Экология и климат
- Космос и технологии
- Юридическая сфера
- Безопасность в интернете
- Программирование, Искусственный Интеллект, Качество ПО
- Технологии и мессенджеры
- Социальная справедливость
- Технологическая индустрия
- Личностное развитие, Time-менеджмент, Психология
- Бизнес и менеджмент
- Технологии, Микросхемы, Автономные системы
- Фриланс и предпринимательство
- Социальные сети и искусственный интеллект
- Криминальные дела
- Социальные сети, Маркетинг
- Энергетика и экология
- Технологии, Искусственный Интеллект, Полиция
- Программирование, Искусственный интеллект, Рынок труда
- Социальные сети, дезинформация, анализ данных
- Потребительские права
- Образование и наука
- Технологии и правосудие
- Технологии, Безопасность, Автомобили
- Энергетика и окружающая среда
- Личностное развитие
- Технологии и экономика
- Медиа и коммуникации
- Миграция и иммиграция
- Личностный рост
- Налоговая система
- Медиа и телевидение
- Интернет и телекоммуникации
- Технологии, Кибербезопасность
- Здоровье
- Социальные сети и карьера
- Политика и инфраструктура
- Предпринимательство
- Промышленность программного обеспечения
- СМИ и коммуникации
- Медиа и Общество
- Медицина и генетика
- Веб-разработка и дизайн
- Технологии, процессоры
- IT-индустрия
- Кинопроизводство и технологии
- Транспорт
- Текстовый анализ
- Технологии, дизайн интерфейсов
- Офисные приложения
- Технологии, Онлайн-сервисы
- Медицина и биотехнологии
- Общество и технологии
- Экономика и рынок труда
- Искусственный интеллект, программирование, аналитика
- Технологии, следствие
- Сетевые технологии
- Технологии и веб-разработка
- Программирование, Обучение, Практика
- Коммуникации и ИТ
- Технологии, Карьера, Экономика
- Технологии и транспорт
- Здравоохранение и медицина
- Технологии, Государственное управление
- IT-безопасность
- IT и разработка
- Финансы и экономика
- Социальные сети, Общество, Сообщества
- IT-разработка
- СМИ и политика
- Конфиденциальность и безопасность
- Экономика и политика
- Технологии и общественная жизнь
- Бизнес и этика
- Безопасность и защита информации
- Технологии, бизнес
- Интернет и цензура
- Государственное регулирование
- Игры, Технологии
- Технологии и оптимизация
- Технологии ИИ и машинного обучения
- Технологии, IT, карьера
- IT и программное обеспечение
- Право и преступность
- Криминал и Правоохранительные Органы
- Технологии и энергетика
- Нефтяная промышленность
- Социальные конфликты
- Преступность и безопасность
- Таможенная очистка
- Медиа и журналистика
- Технологии и разработка приложений
- Телекоммуникации
- Консалтинг и управление
- Управление человеческими ресурсами
- Онлайн-контент
- Психология и психотерапия
- Морская отрасль
- Психология и технологии
- Социальные проблемы
- Маркетинг и реклама
- Политика и власть
- Экономика и торговля
- Карьера и развитие
- Продуктивность и Управление Временем
- Технологии, Искусственный интеллект, Реклама
- Окружающая среда
- Здоровье и технологии
- Бытовая химия
- Правовая информация
- Юстиция
- Технологии и экология
- Социальные сети и безопасность
- Базы данных
- Политика и государственное управление
- Интернет и социальные сети
- Индустрия IT
- Технологии и программное обеспечение
- История и искусственный интеллект
- Рестораны и обслуживание
- Технологии и программирование
- Социология
- Телевидение и СМИ
- Психология
- Политика и бизнес
- Мобильные устройства
- Технологии и развлечения
- Экология и охрана окружающей среды
- Маркетинг и брендинг
- Медицинская индустрия
- Кибербезопасность и технологии
- Социальные сети и политика
- Развлечения
- ИТ и автоматизация
- Криптовалюты и блокчейн
- История и идеология
- Медицина и политика
- Личная жизнь миллиардеров
- Образование и Политика
- Туризм и отдых
- Психология и искусственный интеллект
- Удаленная работа и производительность
- Выживание
- Управление командами
- Разработка
- Международная торговля
- Корпоративная ответственность
- Социальные сети и общество
- Управление серверами
- Индустрия компьютерных игр
- Политика и климат
- Онлайн-игры
- Медицинская отрасль
- Искусственный интеллект и технологии
- Религия и мораль
- Путешествия
- Социальные сети и информация
- Технологии и медиа
- Технологии и свобода
- Электронная коммерция
- Бизнес и управление
- Психическое здоровье и технологии
- Технологии и устойчивое развитие
- Технологии и социальные сети
- Профессии
- Экономика и промышленность
- Технологии и трудоустройство
- Иммиграционная политика
- Продуктивность и фокус
- Технологии и робототехника