一、虚函数
虚函数是用于实现多态性的一种机制。它允许通过基类指针或引用调用派生类中的重写版本。通过将函数声明为虚函数，C++ 提供了一种在运行时决定调用哪个函数的方法。
特点
语法：
class Base {
public:virtual void show() { std::cout << "Base class show function\n"; }virtual ~Base() {} // 虚析构函数
};class Derived : public Base {
public:void show() override { std::cout << "Derived class show function\n"; }
};
- 使用
virtual关键字：在基类中使用virtual关键字声明虚函数，派生类可以重写该函数。 - 运行时绑定：通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是派生类中重写的版本。
- 虚析构函数：如果类包含虚函数，通常应该有一个虚析构函数，以确保正确释放派生类的资源。
示例：
#include <iostream>class Base {
public:virtual void show() { std::cout << "Base class show function\n"; }virtual ~Base() {}
};class Derived : public Base {
public:void show() override { std::cout << "Derived class show function\n"; }
};void display(Base* b) {b->show(); // 调用的是实际对象的 show 函数
}int main() {Base* b = new Derived();display(b); // 输出：Derived class show functiondelete b; // 先调用 Derived 的析构函数，再调用 Base 的析构函数return 0;
}
不使用虚函数会有什么问题
不使用虚函数，无法实现运行时多态性。这意味着你不能通过基类指针或引用来调用派生类的重写方法。所有方法调用都将在编译时确定，限制了对象之间的灵活交互。
示例：
class Base {
public:void show() {std::cout << "Base class\n";}
};class Derived : public Base {
public:void show() { // 此处不是重写，而是隐藏 注释1std::cout << "Derived class\n";}
};void display(Base* b) {b->show(); // 始终调用 Base::show()
}int main() {Base b;Derived d;display(&b); // 输出：Base classdisplay(&d); // 仍然输出：Base classd.show(); // 输出：Derived classreturn 0;
}
在这个例子中，即使 display 函数接收的是 Derived 类的对象，也只会调用 Base 类的方法。实际上我想调用的是 Derived 类中的 show 方法
什么是隐藏？
隐藏是指当派生类定义了一个与基类同名的非虚函数（或静态成员函数）时，基类的同名函数会被“隐藏”，但不会被覆盖。这意味着，如果你使用基类指针或引用来调用函数，基类的方法仍然会被调用。
二、纯虚函数
纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中没有实现，只有声明。要求派生类必须重写该函数（如果派生类不实现改函数那么派生类也是个抽象类不能被实例化）。包含纯虚函数的类称为抽象类，无法直接实例化。(和 java 中的抽象方法类似)
特点
-
语法：
class Abstract { public:virtual void show() = 0; // 纯虚函数 }; -
使用
= 0语法：在虚函数声明后添加= 0表示该函数是纯虚函数。 -
抽象类：如果一个类包含至少一个纯虚函数，该类就是抽象类，不能实例化。
-
派生类实现：派生类必须实现所有纯虚函数才能实例化。
示例：
#include <iostream>class Abstract {
public:virtual void show() = 0; // 纯虚函数
};class Concrete : public Abstract {
public:void show() override { std::cout << "Concrete class show function\n"; }
};int main() {// Abstract a; // 错误：无法实例化抽象类Concrete c;c.show(); // 输出：Concrete class show functionreturn 0;
}
总结
- 虚函数：提供多态性，增强代码灵活性。适用于需要不同实现但使用相同接口的场景。
- 纯虚函数：用于定义接口，强制派生类实现特定功能。适用于设计模式、框架开发和插件架构等需要接口的场景。（java 中的抽象函数）