C++虚函数的介绍和应用
2023-06-23 15:11:00
深夜i
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C++
虚函数
介绍
应用
C++虚函数或虚方法是指在父类中声明的成员函数，可以在子类中被重写或覆盖。虚函数的特点是在运行时执行动态绑定，即根据对象指针指向的实际类型来动态调用相应的函数，而不是根据对象指针的静态类型来执行相应的函数。虚函数的应用非常广泛，在面向对象的程序设计中发挥着重要的作用。
虚函数的基本用法是在父类的函数声明前加上“virtual”关键字，在子类中也需要重新声明，用以表明该函数是虚函数。子类中的虚函数必须与父类的虚函数类型完全相同。例如，一个基类Animal有一个虚函数cry()，派生类Dog和Cat中都重新实现了cry()，则通过基类指针或引用访问cry()时，会根据实际类型调用相应的函数。
虚函数的好处是允许子类对函数进行重写，实现多态性。多态性是C++的一个非常重要的概念，它允许同一方法能够有多种形式，从而更好地支持对象的多态性和灵活性。通过多态性，程序能够在运行时动态地选择调用哪个函数，从而避免了在编写程序时的静态限制。
虚函数还有另一个非常重要的使用场景是抽象类和接口类中的纯虚函数。抽象类是指至少有一个纯虚函数的类，这些函数没有实现，需要在其子类中实现。例如，Zoo类中声明了一个纯虚函数feed()，子类中必须实现该函数才能被实例化。接口类是指全部都是纯虚函数的类，用来描述一个代码的接口或规范，不包含任何实现代码。接口类在C++中通常使用结构体加上纯虚函数来实现，例如Windows API中的IUnknown接口。
总之，C++虚函数是一项非常重要的特性，它能够实现多态性和灵活性，使得程序更加的具有扩展性和健壮性。虚函数不仅在面向对象的程序设计中有应用，也广泛应用于设计模式、插件架构和程序库的开发。要成为一名优秀的C++程序员，就需要掌握虚函数的使用场景和技巧，加以灵活运用。
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