C++虚函数访问机制解析

"谭浩强C语言教程文档中的虚函数访问" C++中的虚函数是面向对象编程中的一个重要概念，主要用于实现多态性。虚函数允许我们通过基类指针或引用调用派生类重写的函数，使得在不知道具体对象类型的情况下，能够正确调用到相应对象的成员函数。这种特性被称为动态绑定或运行时多态。 1. **虚函数的声明** 在基类中，通过在函数声明前加上`virtual`关键字来声明一个虚函数。例如： ```cpp class Base { public: virtual void func(); }; ``` 这样声明的`func()`函数就是一个虚函数，可以在派生类中被重写。 2. **虚函数的重写** 派生类可以重写基类的虚函数，同样在函数声明前加上`virtual`关键字，或者在派生类的函数定义前加上`override`关键字（C++11及以后版本）来确保确实是要重写基类的函数： ```cpp class Derived : public Base { public: virtual void func() override; // 或者 virtual void func(); }; ``` 3. **虚函数的访问方式** - **用基指针访问**：如果有一个基类指针指向一个派生类对象，调用该指针的虚函数会调用派生类中重写的版本，这就是动态聚束。例如： ```cpp Base* base_ptr = new Derived(); base_ptr->func(); // 调用Derived的func() ``` - **用对象名访问**：如果直接通过对象名调用虚函数，将根据对象的实际类型进行调用，称为静态聚束。这是编译时绑定，所以无论对象指针类型如何，都会调用对应的类的虚函数： ```cpp Derived derived_obj; derived_obj.func(); // 调用Derived的func() ``` 4. **纯虚函数** 基类中声明为`= 0`的虚函数称为纯虚函数，这样的类被称为抽象类，不能实例化。纯虚函数没有实现，必须在派生类中重写。例如： ```cpp class AbstractBase { public: virtual void pure_virtual_func() = 0; }; ``` 派生类必须提供`pure_virtual_func()`的实现才能被实例化。 5. **静态多态与动态多态** 静态多态是通过函数重载和模板等机制在编译时确定调用的函数，而虚函数实现的动态多态则是在运行时确定调用哪个函数，更具有灵活性。 6. **C++与C语言的区别** C++是C语言的扩展，它引入了面向对象的特性，如类、继承、封装和多态，而C语言则更注重过程式编程。C语言的语法相对宽松，程序员有更多的自由度，但调试和错误检测可能更具挑战性。C++虽然增加了复杂性，但提供了更好的代码组织和可维护性。 虚函数是C++中实现多态性的重要工具，通过它可以编写出更加灵活和可扩展的代码，适应不断变化的需求。理解和熟练运用虚函数是掌握C++面向对象编程的关键。