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)" C++中的虚函数是面向对象编程中的一个重要概念，它允许我们实现多态性，即子类对象可以通过基类指针或引用调用重写后的成员函数。下面我们将详细探讨虚函数的相关知识点： 1. **定义与作用**：虚函数是在基类中声明的，用于在派生类中被重写。当基类指针或引用指向派生类对象时，调用虚函数会根据实际对象的类型执行相应的函数实现，而非仅限于基类的版本。 2. **语法**：在基类中，我们使用`virtual`关键字来声明虚函数。例如： ```cpp class Base { public: virtual void func() {} }; ``` 这样，`func()`就是基类`Base`的虚函数。 3. **派生类中的虚函数**：在派生类中，如果要重写基类的虚函数，必须保持函数名、参数列表和返回类型完全一致。例如： ```cpp class Derived : public Base { public: void func() override {} // 使用override关键字确保是重写 }; ``` 4. **函数重载与虚函数的区别**：函数重载是根据不同的参数列表（参数类型、数量或顺序）来区分不同的函数，而虚函数则是在同一函数名、参数列表和返回类型下，通过子类的实现来覆盖基类的行为。如果函数名相同但参数不同，那么这是函数重载，不是虚函数的重写。 5. **非虚函数与虚函数**：非虚函数不会表现出多态行为，即使在基类指针或引用上调用，也会始终调用基类的实现，而不会转向派生类的版本。 6. **构造函数与虚函数**：构造函数不能被声明为虚函数，因为构造过程是在对象创建时进行的，此时还没有确定对象的具体类型。因此，多态性不适用于构造过程。 7. **纯虚函数**：基类中可以声明纯虚函数（用`=0`表示），这样基类成为一个抽象类，无法实例化。派生类必须提供纯虚函数的实现才能被实例化。 8. **静态成员函数与虚函数**：静态成员函数不属于任何特定对象，因此不能是虚函数，它们不具备多态性。 9. **多层继承与虚函数**：在多层继承的场景中，如果一个派生类同时继承了两个具有相同虚函数的基类，那么这个派生类必须提供一个自己的实现，否则编译器会报错。 10. **动态绑定（运行时绑定）**：虚函数的调用是动态绑定的，这意味着直到运行时才能确定调用哪个版本的函数，这与静态绑定（编译时绑定）形成对比。 11. **效率影响**：使用虚函数会引入虚函数表（vtable），可能导致额外的内存开销和稍慢的调用速度。然而，这种性能损失通常在现代硬件中微不足道，而且换取了多态性的便利。 C++的虚函数是实现面向对象特性的重要工具，它使得代码更加灵活，易于扩展和维护。理解并恰当使用虚函数，能够提升程序的可复用性和可维护性。