小米二面

在牛客网上的C++面筋题。

1. 虚函数和纯虚函数的区别

• 因为写代码时不能在一开始就确定被调用的是基类的函数，还是哪个派生类的成员函数，所以C++通过虚函数实现多态，即在基类中用virtual声明，父类可以引用子类对象，子类成员函数可以重写父类方法（函数）。虚函数的核心理念就是通过基类访问派生类定义的函数。
  • 析构函数应当是虚函数，将调用相应对象类型的析构函数，因此，如果指针指向的是子类对象，将调用子类的析构函数，然后自动调用基类的析构函数。
  • 定义一个函数为虚函数，不代表函数为不被实现的函数。定义他为虚函数是为了允许用基类的指针来调用子类的这个函数。

• 定义一个函数为纯虚函数，才代表函数没有被实现。纯虚函数没有函数体，同时在基类声明时需要在函数原型后加上=0。如上所示：
  • 在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。所以出现【抽象类】（含有纯虚函数的类）就规定不能实例化为对象。
  • 纯虚函数是为了安全，因为避免任何需要明确但是因为不小心而导致的未知的结果，提醒子类去做应做的实现。

【纯虚函数的实现原理】
纯虚函数也一定是某个类的成员函数，含有纯虚函数的类叫做抽象类。在C++中，抽象类无法实例化对象。如果我们定义了Shape这样的类，那么，Shape类当中，因为有虚函数和纯虚函数，所以它一定有一个虚函数表，也就一定有一个虚函数表指针。在虚函数表当中，如果是纯虚函数，那么虚函数表中的函数指针值为0；如果是普通的虚函数，那就肯定是一个有意义的值。

一个虚函数的最简单的栗子：

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    virtual void foo()
    {
        cout<<"A::foo() is called"<<endl;
    }
};
class B:public A
{
public:
    void foo()
    {
        cout<<"B::foo() is called"<<endl;
    }
};
int main(void)
{
    A *a = new B();
    a->foo();   // 在这里，a虽然是指向A的指针，但是被调用的函数(foo)却是B的!
	system("pause");
    return 0;
}

2. 构造函数能不能是虚函数

不能。。C++在编译期间，就能确定你要创建的对象的具体类型，而这个具体类型包含了什么，继承了什么在编译期间也是明确的，即构建一个对象，必须知道具体的类型信息，构造什么也都是明确的，根本没必要存在虚构造函数。虚函数的存在是因为编译期间没法确定具体调用对象，才会有虚函数，虚函数表这么个东西。

解决方案：Bjarne建议用factory pattern，也就是为每一个要构建的类型再创建一个对应的factory，把问题放到factory的make方法中去解决。这也是C++中的通用解决方案。

Reference

[1] https://www.zhihu.com/question/35632207