在某基类中声明为 virtual 并在一个或多个派生类中被重新定义的成员函数,用法格式为:virtual 函数返回类型 函数名(参数表) {函数体};
实现多态性,通过指向派生类的基类指针或引用,访问派生类中同名覆盖成员函数。
简单地说,那些被virtual关键字修饰的成员函数(仅对类里的函数),就是虚函数。虚函数的作用,用专业术语来解释就是实现多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离;用形象的语言来解释就是实现以共同的方法,但因个体差异,而采用不同的策略。
例
#include<iostream>
usingnamespacestd;
classA
{
public:
virtual void print()
{
cout<<"This is A"<<endl;
}
};
classB : publicA
{
public:
virtual void print()
{
cout<<"This is B"<<endl;
}
};
int main()
{
A a;
B b;
A *p1 = &a;
A *p2 = &b;
p1->print();
p2->print();
return0;
}
输出结果为This is A和This is B。(派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰,如果不加,编译器会自动加上,但为了阅读方便和规范性,建议加上。)
总结:指向基类的指针在操作它的多态类对象时,会根据不同的类对象,调用其相应的函数,这个函数就是虚函数。
虚函数是如何做到因对象的不同而调用其相应的函数的呢?
由于这两个类中有虚函数存在,所以编译器就会为他们两个分别插入一段你不知道的数据,并为他们分别创建一个表。那段数据叫做vptr指针,指向那个表。那个表叫做vtbl,每个类都有自己的vtbl,vtbl的作用就是保存自己类中虚函数的地址,我们可以把vtbl形象地看成一个数组,这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址。
他们的vptr指针存放在何处呢?其实这个指针就放在他们各自的实例对象里。
其他信息
定义虚函数的限制:
(1)非类的成员函数不能定义为虚函数,类的成员函数中静态成员函数和构造函数也不能定义为虚函数,但可以将析构函数定义为虚函数。实际上,优秀的程序员常常把基类的析构函数定义为虚函数。因为,将基类的析构函数定义为虚函数后,当利用delete删除一个指向派生类定义的对象指针时,系统会调用相应的类的析构函数。而不将析构函数定义为虚函数时,只调用基类的析构函数。
(2)只需要在声明函数的类体中使用关键字“virtual”将函数声明为虚函数,而定义函数时不需要使用关键字“virtual”。
(3)当将基类中的某一成员函数声明为虚函数后,派生类中的同名函数(函数名相同、参数列表完全一致、返回值类型相关)自动成为虚函数。
(4)如果声明了某个成员函数为虚函数,则在该类中不能出现和这个成员函数同名并且返回值、参数个数、类型都相同的非虚函数。在以该类为基类的派生类中,也不能出现和这个成员函数同名并且返回值、参数个数、类型都相同的非虚函数。
虚函数联系到多态,多态联系到继承。所以本文中都是在继承层次上做文章。没了继承,什么都没得谈。