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关于C++中的一些特殊函数inline,virtual等等

架构大数据双料架构师 2022-04-29 阅读 57

文章目录

预处理 编译 汇编 链接
预处理: 宏替换,删掉注释,头文件的添加到一个文件中等等
编译: 将预处理后的 .i 文件进行一系列语法分析,词义分析,语义分析等等生策划那个.s 文件

inline内联函数

  1. 作用:内联函数是为了解决c语言中表达式形式的宏定义来解决程序中函数调用的效率问题,
  2. 产生的原因:c语言中表达式形式用宏来定义,但是宏是在预处理阶段被处理的,就只是简单的替代,并没有替换类型的检查,等等一系列操作,调用宏并不会产生额外的空间和时间的操作,效率会更高一点,但是宏 不能访问类的私有成员 宏也非常容易产生二义性 宏在预处理阶段不会进行参数的检查 。所以C++就使用了inline函数来解决这个事情,让编译器处理这个inline函数,编译器可以对语法语义等进行分析
  3. 内联函数与普通函数的区别
    普通函数: 如果main函数调用一个a函数,系统会先跳到a函数入口地址 -> 执行函数体 再返回到原函数调用的地方继续执行
    内联函数: 如果函数调用一个内联函数, 函数不需要进行寻址的过程,会直接将函数copy过来,执行函数体
    所以内敛函数的使用不需要寻址,进而提高了函数的效率
    但是这个拷贝阶段是在什么时候进行的呢,在编译阶段直接进行拷贝(内联)
  4. 内联函数与宏的区别,除了处理阶段不同外,内联函数实际上是一个函数,有返回值,参数列表,函数体,而宏只是一般的表达式
  5. 内联函数可以是虚函数么?虚函数可以是内联函数,内联可以修饰虚函数,当虚函数表现多态性的时候不能内联
    内联函数是在编译器阶段进行函数内联,但是虚函数的多态性是在运行期间,编译器并不能直到运行期间运行哪个代码,因此虚函数表现是多态的时候不可以内联
  6. C++中,类中的函数体默认是inline函数(隐式定义内敛函数)
  7. 一般小于十行的时候使用内联函数

虚函数

virtual 虚函数
  1. 为了实现C++的多态,C++使用了一种动态绑定的技术,这个技术的核心就是虚函数表(虚表)
    每个虚函数的类都有自己的虚拟表vptr(一个包含虚函数的基类有自己的虚表,继承了这个基类的派生类也拥有自己的虚表,因为派生类也需要实现这些虚函数),是在编译阶段编译器设置的静态指针数组(只有虚函数才拥有虚表,抽象类中的一般函数不拥有虚表),需要注意的是,同一个类的所有对象只需要一个虚表,继承了拥有虚函数的类的类也拥有自己的虚表在这里插入图片描述

  2. 虚函数的参数默认值
    基类默认覆盖子类的默认值。参数并不是动态绑定的,而是根据调用者的类型决定的,虚函数调用的是子类的方法,方式参数默认的是基类的

class Base{
    public:
    virtual void fun(int x=10)
    {
        cout<<"Base::fun(),x="<<x<<endl;
    }
};

class Derived: public Base{
    public:
    virtual void fun(int x=20)
    {
        cout<<"Derived::fun(),x="<<x<<endl;
    }
};

int main()
{
    Derived d1;  
    //d1.fun();
    Base *bp=&d1;
    bp->fun();   //Derived::fun(),x=10
    return 0;

}

bp是基类Base* 类型,参数调用的是Base的参数,静态绑定,但是因为指向的是d1 也就是Derived派生类,由于动态绑定的原因,会直接调用Derived::fun()
虚函数还是不要写默认参数比较好
3. 构造函数不可以是虚函数,构造函数的目的是用于初始化实例的,创建一个对象是需要明确对象的类型的,如果构造函数时虚函数,虚函数是在运行时确定对象的类型的,在编译阶段,编译器如果不知道对象的类型对象是无法被创建成功的。
4. 基类的虚函数可以是私有的,但要把main函数设置成是友元函数
当基类的虚函数是公有的,继承类实现的虚函数是私有的也是可以的

class Base{
    private:
    virtual void fun()   //虚拟类
    {
        cout<<"Base Fun"<<endl;
    }
    friend int main();   //友元函数
}; 

class Derived: public Base{
    public:
    void fun()    //虚拟类的实现   但是虚拟类是私有的
    {
        cout<<"Derived Fun"<<endl;
    }
};

int main()    
{
    Base *ptr=new Derived;
    ptr->fun();
    return 0;
}
virtual 纯虚函数和抽象类

虚函数: virtual
纯虚函数:声明赋值为0
抽象类:包含纯虚函数的类
1.抽象是没有实现的类, 所以抽象类不能直接创建对象(Base bp是错的),只能作为基类来产生派生类, 这个派生类必须要实现所有纯虚函数才能成为非抽象类(但是派生类可以不用实现所有的虚函数,纯虚函数一定要是实现)

1.定义抽象类
2.定义派生类:抽象类{实现抽象类中的纯虚函数}
3.定义派生类的对象

2.抽象类定义的指针和引用指向由抽象类派生出来的类的对象

Base *bp = new Derived();   //抽象类Base的指针变量bp指向他派生出来的类Derived
bp->show();
  1. 如果派生类没有实现抽象类中的纯虚函数,那么派生类也也会变成抽象类
  2. 抽象类可以有构造函数,构造函数不能是虚函数,但是析构函数可以是虚函数
    当基类指针指向派生类对象并删除对象时,我们可能希望调用适当的析构函数。 如果析构函数不是虚拟的,则只能调用基类析构函数,这会导致派生类的对象析构不完全
    使用delete调用析构函数
class Base {
    public:
    Base()   //构造函数
    {
        cout<<"constructor: Base"<<endl;}
        virtual ~Base()    //虚析构函数
        {
            cout<<"Destructor: Base"<<endl;
        }
        virtual void func()=0;   //纯虚函数
    
};

class Derived: public Base{
    public: 
    Derived()
    {
        cout<<"Constructor:Derived"<<endl;
    }
    ~Derived(){   
        cout<<"Destructor:Derived"<<endl;
    }

    void func()   //实现纯虚函数
    {
        cout<<"In Derived.func()"<<endl;
    }
};

int main()
{
    Base *var=new Derived();
    delete var;
    return 0;
}

  1. 构造函数时初始化的,不能被对象调用

c++ 中的struct

  1. 可以在struct中定义数据,函数,使用访问修饰符(public, protected, private),还有继承
  2. 使用结构体的时候可以不带struct
  3. 如果结构体的名字与函数名相同,可以正常调用与运行,但在定义结构体的变量时候只能用带struct的
    但如果一个名字A被用于一个结构体的别名,是不能定义名字为A的函数的
  4. struct与class
    class可以看成一个对象的实现体,struct是一个数据结构的实现体
    class默认是private的,struct默认是public的

explicit (显式)

作用:
修饰构造函数,可以防止隐式转换和复制初始化
修饰转换函数,可以防止隐式转换,但是按语境转换除外

friend 友元函数与友元类

友元 提供了一种 普通函数(友元函数)类的成员函数(友元类)
作用: 可以访问一个类中的私有private或者protect
注意: 友元关系没有继承性,没有传递性

enum枚举

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