虚函数调试方法：设置断点单步执行；使用 assert() 验证条件；利用调试器工具检查动态类型、函数栈和重新定义虚函数。

C++ 函数调试详解：如何调试虚函数中的问题？

引言

在 C++ 中，虚函数是多态性机制的重要组成部分，然而调试虚函数中的问题可能具有挑战性。本文将详细介绍如何调试虚函数中的问题，并提供一个实战案例以供参考。

虚函数的本质

虚函数是在基类中声明、在派生类中重新定义的成员函数。当调用虚函数时，执行哪个函数取决于调用对象实际的动态类型。此特性称为动态联编。

调试虚函数的问题

调试虚函数中的问题可能很棘手，因为难以确定是哪个函数版本实际被调用。以下是如何调试这些问题的方法：

1. 使用断点和单步执行

在虚函数中设置断点，并单步执行代码以跟踪程序流。这将使您能够看到实际调用的函数版本。

2. 使用 assert()

使用 assert() 来验证函数中特定条件成立。当断言失败时，程序将通过断言消息提供额外的信息。

3. 使用调试器工具

现代调试器工具（例如 GDB、LLDB）提供高级功能，可帮助调试虚函数中的问题。这些工具允许您检查对象的动态类型、查看函数调用堆栈，甚至在运行时重新定义虚函数。

实战案例

考虑以下代码示例：

class Base {
public:
    virtual void print() { cout << "Base" << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void print() override { cout << "Derived" << endl; }
};

int main() {
    Base* b = new Derived();
    b->print();
}

当调用 b->print() 时，将打印 "Derived"，因为动态联编将寻找派生类 Derived 中的 print() 实现。但是，如果在 Base 类中添加一个打印语句，如下所示：

class Base {
public:
    virtual void print() {
        cout << "Base print called" << endl;
        // 其余原始代码...
    }
};

“Base print called”消息将不会打印，因为虚函数调用覆盖了基类的实现。

为了解决此问题，可以使用调试器单步执行代码并查看实际调用的函数版本。您还可以使用 assert() 来验证 b 的动态类型，如下所示：

assert(dynamic_cast<Derived*>(b));

此断言将失败，表明 b 的实际类型为 Derived，这与虚函数调用的结果一致。