C/C++你必须知道的小知识(21)

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1.3.17 请你回答一下 C++ 类内可以定义引用数据成员吗?

c++类内可以定义引用成员变量,但要遵循以下三个规则:

  1. 不能用默认构造函数初始化,必须提供构造函数来初始化引用成员变量。否则会造成引用未初始化错误。
  2. 构造函数的形参也必须是引用类型。
  3. 不能在构造函数里初始化,必须在初始化列表中进行初始化。

1.3.18 构造函数为什么不能被声明为虚函数?

  1. 从存储空间角度:虚函数对应一个vtale,这个表的地址是存储在对象的内存空间的。如果将构造函数设置为虚函数,就需要到vtable 中调用,可是对象还没有实例化,没有内存空间分配,如何调用。(悖论)
  2. 从使用角度:虚函数主要用于在信息不全的情况下,能使重载的函数得到对应的调用。构造函数本身就是要初始化实例,那使用虚函数也没有实际意义呀。所以构造函数没有必要是虚函数。虚函数的作用在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候能够变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自动调用的,不可能通过父类的指针或者引用去调用,因此也就规定构造函数不能是虚函数。
  3. 从实现上看,vbtl 在构造函数调用后才建立,因而构造函数不可能成为虚函数。从实际含义上看,在调用构造函数时还不能确定对象的真实类型(因为子类会调父类的构造函数);而且构造函数的作用是提供初始化,在对象生命期只执行一次,不是对象的动态行为,也没有太大的必要成为虚函数。

1.3.19 简述一下什么是常函数,有什么作用

类的成员函数后面加 const,表明这个函数不会对这个类对象的数据成员(准确地说是非静态数据成员)作任何改变。在设计类的时候,一个原则就是对于不改变数据成员的成员函数都要在后面加const,而对于改变数据成员的成员函数不能加 const。所以 const 关键字对成员函数的行为作了更明确的限定:有 const 修饰的成员函数(指 const 放在函数参数表的后面,而不是在函数前面或者参数表内),只能读取数据成员,不能改变数据成员;没有 const 修饰的成员函数,对数据成员则是可读可写的。除此之外,在类的成员函数后面加 const 还有什么好处呢?那就是常量(即 const)对象可以调用 const 成员函数,而不能调用非const修饰的函数。正如非const类型的数据可以给const类型的变量赋值一样,反之则不成立。

#include<iostream>
using namespace std;

class CStu
{
public:
    int a;
    CStu()
    {
        a = 12;
    }

    void Show() const
    {
        //a = 13; //常函数不能修改数据成员
        cout <<a << "I am show()" << endl;
    }
};

int main()
{
    CStu st;
    st.Show();
    system("pause");
    return 0;
}

1.3.20 说说什么是虚继承,解决什么问题,如何实现?

虚继承是解决C++多重继承问题的一种手段,从不同途径继承来的同一基类,会在子类中存在多份拷贝。这将存在两个问题:其一,浪费存储空间;第二,存在二义性问题,通常可以将派生类对象的地址赋值给基类对象,实现的具体方式是,将基类指针指向继承类(继承类有基类的拷贝)中的基类对象的地址,但是多重继承可能存在一个基类的多份拷贝,这就出现了二义性。虚继承可以解决多种继承前面提到的两个问题

#include<iostream>
using namespace std;
class A{
public:
    int _a;
};
class B :virtual public A
{
public:
    int _b;
};
class C :virtual public A
{
public:
    int _c;
};
class D :public B, public C
{
public:
    int _d;
};
//菱形继承和菱形虚继承的对象模型
int main()
{
    D d;
    d.B::_a = 1;
    d.C::_a = 2;
    d._b = 3;
    d._c = 4;
    d._d = 5;
    cout << sizeof(D) << endl;
    return 0;
}

分别从菱形继承和虚继承来分析:

菱形继承中A在B,C,D,中各有一份,虚继承中,A共享。

上面的虚继承表实际上是一个指针数组。B、C实际上是虚基表指针,指向虚基表。

虚基表:存放相对偏移量,用来找虚基类