C++程序设计：虚函数详解

"关于虚函数说明以下几点-C++程序设计(谭浩强完整版)" 在C++编程中，虚函数是面向对象特性的一个关键组成部分，它允许子类重写基类的行为，从而实现多态性。谭浩强的C++程序设计教材中详细解释了虚函数的相关知识点。 1. **虚函数的定义**： 虚函数是在基类中声明的，通过在函数声明前加上`virtual`关键字来标识。它的主要作用是使得基类指针或引用来调用成员函数时，能够根据实际指向的对象类型来决定调用哪个版本的函数。 2. **虚函数的重写**： 如果在派生类中定义与基类中虚函数同名且参数列表完全相同的函数，那么这个函数会覆盖基类的虚函数，这就是所谓的虚函数重写。参数类型、顺序和数量必须完全匹配，返回类型也可以不同，但通常保持一致以保持接口的一致性。 3. **函数重载与虚函数的区别**： 函数重载是指在同一个作用域内，可以有多个同名函数，但它们的参数列表必须不同（参数个数、类型或顺序）。而虚函数强调的是同名函数在继承链上的不同实现，与参数列表无关，只与函数名和继承关系有关。 4. **非虚函数与虚函数的调用**： 当一个基类指针或引用指向派生类对象时，如果调用的是非虚函数，将始终调用基类的版本，而调用虚函数则会调用实际对象所属类的版本，即使这个函数在基类中被声明。 5. **纯虚函数**： 声明一个函数为纯虚函数（`virtual void func() = 0;`）会使得包含该函数的类成为抽象类，不能实例化。派生类必须实现所有纯虚函数，否则也会变成抽象类。 6. **静态多态与动态多态**： 静态多态（如函数重载）在编译阶段就能确定调用哪个函数，而虚函数带来的动态多态则在运行时确定。 7. **构造函数与析构函数的虚性**： 虽然C++标准允许构造函数声明为虚函数，但通常不推荐这样做，因为构造函数的主要目的是初始化对象，而非多态行为。相反，析构函数通常是虚函数，确保在删除基类指针指向的派生类对象时，能正确调用派生类的析构函数。 8. **效率考虑**： 使用虚函数会引入虚函数表（vtable），这可能导致轻微的性能损失。但在大多数情况下，这种损失是可以接受的，因为多态带来的灵活性和代码复用的收益远大于这点开销。 9. **C++语言的发展**： C++是从C语言发展而来的，它增强了C语言的功能，包括面向对象特性，如类、继承、多态等。C++的这些特性使得它在系统编程、游戏开发、大型软件工程等领域广泛应用。 理解并熟练运用虚函数是掌握C++面向对象编程的关键，它允许我们编写更加灵活和可扩展的代码，同时也为实现设计模式和复杂的软件架构打下了基础。通过谭浩强的C++教程，学习者可以深入理解这些概念，并进一步提升编程能力。