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C++虚函数（virtual）：深入学习和实践

2023-07-12 13:25:29 深夜i -- --

C++ 虚函数深入学习实践多态性

C++是一种非常流行的编程语言，它具有高效、灵活和强大的特点。其中一个重要的概念就是虚函数（virtual function），它可以在C++中实现多态性（polymorphism）。

虚函数的基本原理

虚函数是一个在基类中声明的函数，它可以在派生类中重新定义（override），并且在运行时自动选择正确的函数版本。这意味着您可以在基类中定义一个通用的函数，然后在派生类中根据需要进行重新定义。

派生类中的虚函数必须与基类中的虚函数匹配，否则编译器将产生错误。虚函数在派生类中重新定义时可以添加新的参数，但必须保留参数列表中的所有基类参数。

使用虚函数的优点

虚函数的一大优点是可以实现多态性。多态性使得代码更加灵活和可扩展，因为它允许您动态选择不同的函数版本，而无需进行显式的分支或条件操作。这样可以大大简化代码，同时增加代码的可读性和可维护性。

虚函数的实践

以下是一个简单的虚函数的示例，演示了如何重载一个虚函数：


#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
  protected:
   int width, height;
  public:
   Shape( int a=0, int b=0)
     width = a;
     height = b;
   
   
   virtual int getArea()
     cout << "Parent class area :" <<endl;
     return 0;
   
};
class Rectangle: public Shape{
  public:
   Rectangle( int a=0, int b=0):Shape(a, b) { }
   
   int getArea(){
     cout << "Rectangle class area :" <<endl;
     return (width * height);
   }
};
int main(){
  Shape *shape;
  Rectangle rec(10,7);
  // 存储矩形的地址
  shape = &rec;
  // 调用矩形的该函数
  shape->getArea();
  return 0;
}

上面的代码创建了两个类：`Shape` 和 `Rectangle`。其中 `Shape` 是一个基类，`Rectangle` 是一个派生类。`Rectangle` 类重写了 `Shape` 类中的虚函数 `getArea()`。

在 `main` 函数中，我们首先创建了一个 `Rectangle` 对象，然后将其地址存储在 `Shape` 类型的指针中。接着我们调用 `shape->getArea()`，由于虚函数的实现原理，将自动选择 `Rectangle` 类中的 `getArea()` 函数。

总结

在学习C++编程时，虚函数是一个非常重要的概念，需要认真深入学习和实践。虚函数使得C++编写代码更具灵活性和可扩展性，在面向对象编程中也非常常用。通过重载虚函数，您可以动态运行时选择不同的函数版本，从而增强代码的可读性和可维护性。

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