C++多态性详解：虚函数与纯虚函数

"C++多态性涉及虚函数和纯虚函数的概念，是面向对象编程中的核心特性。通过虚函数，C++实现了动态绑定，允许子类重写父类的成员函数，实现多态。纯虚函数则用于创建抽象基类，提供接口但不实现具体功能。" 在C++中，多态性是面向对象编程的关键特性，它允许一个接口（基类指针或引用）调用不同对象（子类）的相同命名但实现不同的方法。多态性主要通过虚函数来实现。虚函数在基类中声明，允许子类对其进行覆盖，即重写。重写仅针对虚函数，而非虚函数的重写并不能体现多态性。 虚函数的机制使得函数调用的决定延迟到运行时，这就是所谓的晚绑定或动态绑定。相反，非虚函数的调用在编译时期就已经确定，即早绑定或静态绑定。多态的主要目的是接口重用，使得程序员可以编写通用的代码，不需关心具体的实现细节，只需关注对象的类型。 纯虚函数在基类中被声明为`virtual`且无定义，它的存在使得基类成为抽象类，不能实例化。抽象类主要用于定义接口，强制子类实现特定的函数。子类必须覆盖所有纯虚函数，否则也会成为抽象类。纯虚函数的语法如下： ```cpp class Base { public: virtual void func() = 0; // 纯虚函数声明 }; ``` 多态的常见应用场景是设计模式中的工厂模式、策略模式等，以及基类指针或引用操作子类对象。例如： ```cpp class Base { public: virtual void doSomething() = 0; // 纯虚函数 }; class Derived1 : public Base { public: void doSomething() override { /* 实现1 */ } }; class Derived2 : public Base { public: void doSomething() override { /* 实现2 */ } }; void process(Base* basePtr) { basePtr->doSomething(); // 根据basePtr实际指向的对象类型，调用对应的doSomething } ``` 在这个例子中，`process`函数接收一个`Base`类的指针，但可以指向`Derived1`或`Derived2`的实例。通过调用`doSomething`虚函数，程序能够在运行时根据实际对象的类型执行不同的操作，从而体现多态性。 C++的多态性通过虚函数和纯虚函数提供了强大的代码复用和灵活性。它使得程序设计更加模块化，易于维护和扩展。理解并熟练运用多态性是成为一名合格的C++程序员的重要一步。