面试题：C++ 指针在复杂多态继承体系中的应用

#include <iostream>

// 基类
class Base {
public:
    virtual void virtualFunction1() {
        std::cout << "Base::virtualFunction1" << std::endl;
    }
    virtual void virtualFunction2() {
        std::cout << "Base::virtualFunction2" << std::endl;
    }
};

// 中间派生类
class Middle : public Base {
public:
    void virtualFunction1() override {
        std::cout << "Middle::virtualFunction1" << std::endl;
    }
};

// 最终派生类
class Final : public Middle {
public:
    void virtualFunction2() override {
        std::cout << "Final::virtualFunction2" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Base* basePtr1 = new Middle();
    Base* basePtr2 = new Final();

    basePtr1->virtualFunction1();
    basePtr1->virtualFunction2();

    basePtr2->virtualFunction1();
    basePtr2->virtualFunction2();

    delete basePtr1;
    delete basePtr2;

    return 0;
}

C++ 指针实现多态的原理

虚函数表：当类中定义了虚函数，C++ 编译器会为该类生成一个虚函数表（vtable）。虚函数表是一个存储类成员函数指针的数据结构。每个包含虚函数的类都有自己的虚函数表。
虚指针：每个对象都会包含一个指向其所属类虚函数表的指针（vptr）。当通过基类指针调用虚函数时，程序会首先根据指针指向的对象的 vptr 找到对应的虚函数表，然后在虚函数表中找到被调用虚函数的地址，并执行该函数。这样就实现了根据对象实际类型来调用相应的虚函数，即多态。

对象生命周期管理注意事项

动态内存分配与释放：如果使用 new 来创建对象，必须使用 delete 来释放内存，如上述代码中 delete basePtr1; 和 delete basePtr2;。否则会导致内存泄漏。
智能指针：为了更好地管理对象生命周期，可以使用智能指针（如 std::unique_ptr、std::shared_ptr）。智能指针会在其作用域结束时自动释放所管理的对象，避免手动调用 delete 可能带来的错误。例如：

#include <memory>
//...
std::unique_ptr<Base> basePtr1 = std::make_unique<Middle>();
std::unique_ptr<Base> basePtr2 = std::make_unique<Final>();
// 智能指针会在离开作用域时自动释放对象

析构函数：在类体系中，基类的析构函数应该声明为虚函数。这样当通过基类指针删除派生类对象时，会先调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数，确保所有资源都被正确释放。例如：

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}
    // 其他虚函数...
};

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面试题：C++ 指针在复杂多态继承体系中的应用

知识考点

面试题答案

C++ 指针实现多态的原理

对象生命周期管理注意事项