c++里面虚函数和虚继承的区别

时间: 2023-11-06 11:44:43 浏览: 141

c++，继承，多态，虚函数，纯虚函数

### C++ 中的继承、多态、虚函数与纯虚函数 #### 继承 **概念解析** 在面向对象编程语言如 C++ 中，继承是一种让一个类（派生类）能够继承另一个类（基类）特性的机制。这种机制不仅能够重用代码，还能在原有基础上扩展功能。继承的主要目的包括： 1. **提高开发效率**：通过继承已有的类，可以直接使用基类中的数据成员和成员函数，避免重复编写相同的代码。 2. **增强代码的复用性**：继承使得派生类可以在基类的基础上进行扩展，添加新的特性或者修改原有特性，实现功能的增强。 3. **实现类间的层次关系**：通过多层次的继承结构，可以构建出复杂的数据结构，比如类的层级树。 **类型** - **公有继承**：在这种继承方式下，基类中的公有和保护成员会变成派生类的公有和保护成员。 - **保护继承**：基类中的公有和保护成员会变成派生类的保护成员。 - **私有继承**：基类中的公有和保护成员会变成派生类的私有成员。 **示例** ```cpp class Base { public: void publicFunc() { cout << "Public Function" << endl; } protected: void protectedFunc() { cout << "Protected Function" << endl; } private: void privateFunc() { cout << "Private Function" << endl; } }; class Derived : public Base { public: void accessMembers() { publicFunc(); // 可以访问 protectedFunc(); // 可以访问 // privateFunc(); // 不能访问 } }; ``` #### 多态 **概念解析** 多态是指一个接口或方法可以被多个类实现或重写的能力。在 C++ 中，可以通过虚函数来实现多态。虚函数允许在派生类中重写基类中的函数，从而实现动态绑定。这样，即使是在运行时才确定具体使用哪个类的实例，也可以正确调用相应的方法。 **虚函数** 虚函数是用来支持多态的关键。一个函数如果被声明为虚函数，则表明这个函数可以在派生类中被重写。声明虚函数的基本语法如下： ```cpp virtual void functionName() = 0; ``` 其中 `= 0` 表示这是一个纯虚函数。纯虚函数没有具体的实现体，必须在派生类中重写。 **示例** ```cpp class Animal { public: virtual void speak() = 0; // 纯虚函数 }; class Dog : public Animal { public: void speak() override { cout << "Woof!" << endl; } }; class Cat : public Animal { public: void speak() override { cout << "Meow!" << endl; } }; ``` #### 虚函数 **概念解析** 虚函数是在基类中声明为虚拟的成员函数，可以在派生类中被重写。虚函数允许程序根据实际对象的类型来决定调用哪个版本的函数，而不是根据指向或引用对象的指针或引用的类型来决定。虚函数的基本语法如下： ```cpp class Base { public: virtual void function() { // 实现 } }; ``` **纯虚函数** 纯虚函数是一种特殊的虚函数，它没有默认的实现，必须在派生类中被重写。纯虚函数通常用来定义接口规范，确保所有派生类都实现了该方法。纯虚函数的基本语法如下： ```cpp class Base { public: virtual void function() = 0; }; ``` **示例** ```cpp class Shape { public: virtual double area() const = 0; // 纯虚函数 }; class Circle : public Shape { public: double area() const override { return 3.14 * radius * radius; } private: double radius; }; ``` ### 小结通过继承机制，可以有效地重用代码并构建具有层次结构的类体系。而通过虚函数和纯虚函数的使用，能够实现真正的多态性，即同一接口可以在不同类中有不同的实现，提高了代码的灵活性和可扩展性。这些特性都是 C++ 作为一门强大的面向对象编程语言的核心组成部分。

虚函数和虚继承是两个不同的概念。虚函数是指在基类中声明为虚拟的成员函数，它的特点是可以被子类继承并重新定义。当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是子类的版本。虚函数的主要作用是实现多态，即在程序运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个函数。虚继承是指在多重继承中使用的一种技术，它的目的是解决由于多重继承而导致的二义性问题。如果一个类从多个基类派生而来，并且这些基类中存在公共的祖先类，那么在派生类中就会出现多份这个祖先类的实例。使用虚继承可以让这个祖先类的实例只有一份，从而解决二义性问题。需要注意的是，虚函数和虚继承是两个不同的概念，它们之间并没有直接的联系。在 C++ 中，虚函数可以使用普通继承或虚继承实现多态；而虚继承主要用于解决多重继承中的二义性问题，与多态没有直接关系。

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