C++面向对象：虚函数与多态性探索

"研究虚函数-C++面向对象程序设计（谭浩强版）。PPT" 本文将深入探讨C++中的一个重要概念——虚函数，这是面向对象编程中的核心特性，特别是在多态性方面发挥着关键作用。C++是一种支持面向过程和面向对象双重编程范式的语言，它在C的基础上进行了扩展，添加了类、对象以及虚函数等面向对象的机制。 虚函数是C++中实现多态性的一种方式，它允许我们通过基类指针或引用来调用派生类中的重定义函数，即使在不知道具体对象类型的情况下。在给出的描述中，有两个类的示例：`Novirtual` 和 `Withvirtual`。`Novirtual` 类没有声明虚函数，而 `Withvirtual` 类的 `Foo` 函数被声明为虚函数。 虚函数的声明使用 `virtual` 关键字，如 `virtual void Foo()`。这个关键字告诉编译器，`Foo` 函数在派生类中可以被重写，并且在动态绑定（也称为运行时绑定）时，应根据实际的对象类型来调用相应的函数实现。如果没有 `virtual` 关键字，函数调用将是静态绑定（编译时绑定），即始终调用指针或引用类型所指向的类中的函数。 C++的多态性分为静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）。函数重载和运算符重载是静态多态的例子，它们在编译时就已经确定了调用哪个函数。而虚函数则是动态多态的主要实现，其功能在程序运行时才确定。 在C++中，虚函数的使用有以下几点需要注意： 1. 虚函数必须在基类中声明，并可以在派生类中重定义。 2. 构造函数不能是虚函数，因为构造过程发生在对象创建阶段，此时还不存在动态类型的概念。 3. 析构函数默认是虚函数，以确保通过基类指针删除对象时，能够正确调用派生类的析构函数。 4. 如果一个类含有虚函数，那么该类至少有一个虚析构函数，即使它没有其他虚函数。 5. 最终虚函数（`final` 关键字）用于阻止派生类进一步重写该函数，提供了防止意外重写的安全性。 C++的标准随着时间的发展不断更新，从最初的预编译器形式到后来的ANSI C++标准，不断引入新的特性和改进，例如类的多重继承、模板、异常处理和命名空间等。这些特性使得C++成为了一种功能强大的、广泛应用的编程语言，既适用于系统级编程，也适用于大型应用程序的开发。 学习C++意味着掌握这两种编程范式，可以灵活地根据项目需求选择面向过程或面向对象的设计方法。理解并熟练运用虚函数是成为专业C++程序员的必备技能，因为它在构建可扩展和可维护的软件系统时起着至关重要的作用。