简单解读C++中的虚函数

虚函数

简单地说，那些被virtual关键字修饰的成员函数，就是虚函数。虚函数的作用，用专业术语来解释就是实现多态性（Polymorphism），多态性是将接口与实现进行分离；用形象的语言来解释就是实现以共同的方法，但因个体差异而采用不同的策略。下面来看一段简单的代码

class A{
  public:
    void print(){ cout<<”This is A”<<endl;}
};

class B:public A{
  public:
    void print(){ cout<<”This is B”<<endl;}
};

int main(){  //为了在以后便于区分，我这段main()代码叫做main1

  A a;
  B b;

  a.print();
  b.print();
}

通过class A和class B的print()这个接口，可以看出这两个class因个体的差异而采用了不同的策略，输出的结果也是我们预料中的，分别是This is A和This is B。但这是否真正做到了多态性呢？No，多态还有个关键之处就是一切用指向基类的指针或引用来操作对象。那现在就把main()处的代码改一改。

int main()
{  //main2
  A a;
  B b;

  A* p1=&a;
  A* p2=&b; （这里强行用指向基类的指针来操作衍生的对象）

  p1->print();
  p2->print();
}

运行一下看看结果，哟呵，蓦然回首，结果却是两个This is A。问题来了，p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print()函数，这不是我们所期望的结果，那么解决这个问题就需要用到虚函数

class A
{
  public:
  virtual void print() { cout<<”This is A”<<endl;} 
};

class B:public A
{
  public:
  void print() { cout<<”This is B”<<endl;}
};

毫无疑问，class A的成员函数print()已经成了虚函数，那么class B的print()成了虚函数了吗？回答是Yes，我们只需在把基类的成员函数设为virtual，其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数。所以，class B的print()也成了虚函数。那么对于在派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰，那就是你自己的问题了。

现在重新运行main2的代码，这样输出的结果就是This is A和This is B了。

现在来消化一下，我作个简单的总结，指向基类的指针在操作它的多态类对象时，会根据不同的类对象，调用其相应的函数，这个函数就是虚函数。

纯虚函数

虚函数的声明以=0结束，便可将它声明为纯虚函数。包含纯虚函数的类不允许实例化，称为抽象类。 事实上纯虚函数提供了面向对象中接口的功能。当然，这样的接口是以继承的方式实现的。

class CPerson{
public:
  virtual void hello() = 0;
};
CPerson p; // compile error

注意空方法、纯虚函数、方法声明的区别。类声明中的空方法给出了方法声明+方法定义。 只声明但没有定义的方法将会产生链接错，无论是否被调用过。

class CPerson{
public:
  void empty(){};
  void declare();
};
CPerson::declare(){
  // ...
};