在 C++ 中，虚函数是一个非常强大的特性，可以用来实现多态和动态绑定。然而，虚函数的使用也会带来一定的性能开销。在实际开发中，我们需要根据具体情况来权衡使用虚函数的利弊。
虚函数的原理
在 C++ 中，虚函数的实现是通过虚函数表（virtual table）来实现的。每个类都有一个虚函数表，其中保存着该类所有虚函数的地址。当一个对象被创建时，会在对象的内存空间中添加一个指向该类的虚函数表的指针。当调用一个虚函数时，会根据该对象的虚函数表指针找到对应的虚函数地址，并调用该函数。
虚函数的性能开销
虚函数的使用会带来一定的性能开销，主要表现在以下几个方面：
- 虚函数表的访问：每次调用虚函数都需要通过虚函数表来查找对应的函数地址，这会带来一定的访存开销。
- 内存占用：每个对象都需要额外保存一个指向虚函数表的指针，这会增加对象的内存占用。
- 编译器优化限制：由于虚函数的调用是动态绑定的，编译器无法在编译期间确定具体调用哪个函数，这会限制编译器的优化能力。
避免使用虚函数的方法
- 使用模板：通过使用模板来实现泛型编程，可以在编译期间确定具体调用哪个函数，避免了虚函数的动态绑定开销。例如：
template <typename T>
void foo(T& obj) {
obj.do_something();
}- 使用函数指针：通过使用函数指针来实现动态绑定，可以在运行时动态选择调用哪个函数，避免了虚函数的访存开销。例如：
-- -------------------- ---- -------
----- ---- -
-------
------- ---- ------------------
------- ------- ---------- - ------ -------- -
--
----- ------- - ------ ---- -
-------
------- ------- ---------- - ------ ----------------------- -
---- -------------- - -- --- -- -
--
---- --------- ---- -
-- ----- ---- - --------------- -
-----------
-
-- 使用静态多态：将虚函数的调用变为静态多态，可以在编译期间确定具体调用哪个函数，避免了虚函数的动态绑定开销。例如：
-- -------------------- ---- -------
----- ---- -
-------
---- -------------- - -------------------- -
--------
------- ---- ------------------- - --
--
----- ------- - ------ ---- -
--------
------- ---- ------------------- -------- - -- --- -- -
--总结
虚函数是 C++ 中非常强大的特性，但也会带来一定的性能开销。在实际开发中，我们需要根据具体情况来权衡使用虚函数的利弊，选择合适的方法来实现多态和动态绑定。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/6551f583d2f5e1655dbb3775