Warum wird „= 0' verwendet, um rein virtuelle Funktionen in C zu initialisieren?

Erklärung der rein virtuellen Funktionsinitialisierung

In C werden rein virtuelle Funktionen mit der Syntax „virtual void fun() = 0; ". Diese unkonventionelle Initialisierung mit „0“ hat die Frage nach ihrem Zweck und ihrer Notwendigkeit aufgeworfen.

Hintergrund: Virtuelle Funktionen und Vtables

Virtuelle Funktionen ermöglichen es Klassen, Methoden mit variierenden Eigenschaften zu erben Implementierungen basierend auf dem Typ des Objekts. C verwendet virtuelle Tabellen (vtables), um die Adressen dieser Methoden für jedes Objekt zu speichern. Wenn eine Funktion aufgerufen wird, verweist der vtable-Eintrag für diese Funktion auf die entsprechende Methodenimplementierung.

Die Bedeutung der „0“-Initialisierung

Die Initialisierung einer rein virtuellen Funktion mit „0“ ist für die Implementierung von vtables nicht unbedingt erforderlich. Bjarne Stroustrup, der Erfinder von C, wählte jedoch diese Syntax, weil sie eine bequeme Möglichkeit bot, zwei wichtige Ziele zu erreichen:

1. Unterscheidung rein virtueller Funktionen

Die „0“-Initialisierung signalisiert, dass eine Funktion rein virtuell ist, was bedeutet, dass sie in abgeleiteten Klassen überschrieben werden muss. Dies verhindert die Verwendung der rein virtuellen Funktion direkt in der Basisklasse und erzwingt einen ordnungsgemäßen Polymorphismus.

2. Mehrdeutigkeit vermeiden

Ohne eine dedizierte Syntax für rein virtuelle Funktionen könnte es zu Verwirrung kommen, wenn versucht wird, eine Funktion mit dem Standardwert 0 zu definieren. Die Verwendung von „0“ ausschließlich für rein virtuelle Funktionen verdeutlicht deren Zweck und bietet eine klare Unterscheidung zu regulären Funktionen.

Hinweis: Durch das Initialisieren einer rein virtuellen Funktion mit „0“ wird der entsprechende vtable-Eintrag nicht gesetzt auf NULL. Die Implementierung von Vtables variiert je nach Compiler und erfordert möglicherweise andere Techniken zur Handhabung rein virtueller Funktionen.

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