C 虛函式與純虛函式

一、c++虛函式

1、什麼是虛函式？

（虛函式只能借助於指標或者引用來達到多型的效果）

class a

這個例子是虛函式的乙個典型應用，通過這個例子，也許你就對虛函式有了一些概念。它虛就虛在所謂「推遲聯編」或者「動態聯編」上，乙個類函式的呼叫並不是在編譯時刻被確定的，而是在執行時刻被確定的。由於編寫**的時候並不能確定被呼叫的是基類的函式還是哪個派生類的函式，所以被成為「虛」函式。

2、虛函式用來做什麼？

（虛函式只能借助於指標或者引用來達到多型的效果）

虛函式的作用：基於向上型別轉換，基類通過虛函式可以對多個子類相似的功能實現統一管理。

下面我們通過乙個例子來理解一下：

#include using namespace std;
class animal
};class cat : public animal
};class dog : public animal
};// 注意：此處必須是引用，不然類cat、dog傳參時會被自動轉換為基類animal，輸出均為animal
void speak(animal &a)
int main()

通過顯示我們注意到以下兩點：

(1) 儘管在頂層函式的定義中是以基類a作為其引數，但卻能接受基類a的任一子類作為其引數。事實上，這是基於自動向上型別轉換，即子類轉換為它的父型別。

(2) 雖然子類轉換成了它的父型別，但卻可正確呼叫屬於子類而不屬於父類的成員函式。這是虛函式的功勞。

這樣，我們通過設計乙個以基型別作為引數的頂層函式，就可實現基類及其所有子類相似功能的統一管理，而不用理會不同物件自身的型別。

二、c++純虛函式

1、定義

純虛函式是在基類中宣告的虛函式，它在基類中沒有定義，但要求任何派生類都要定義自己的實現方法。在基類中實現純虛函式的方法是在函式原型後加「=0」

virtual void funtion1()=0

2、例子

#include using namespace std;
class animal;
class cat : public animal
};class dog : public animal
};// 注意：此處必須是引用，不然類cat、dog傳參時會被自動轉換為基類animal，輸出均為animal
void speak(animal &a)
int main()

（1）為了方便使用多型特性，我們常常需要在基類中定義虛函式。

（2）在很多情況下，基類本身生成物件是不合情理的。例如，動物作為乙個基類可以派生出老虎、孔雀等子類，但動物本身生成物件明顯不合常理。

為了解決上述問題，引入了純虛函式的概念，將函式定義為純虛函式（方法：virtual returntype function()= 0;），則編譯器要求在派生類中必須予以重寫以實現多型性。同時含有純虛函式的類稱為

抽象類，它不能生成物件

。這樣就很好地解決了上述兩個問題。

宣告了純虛函式的類是乙個抽象類。所以，使用者不能建立類的例項，只能建立它的派生類的例項。

純虛函式最顯著的特徵是：它們必須在繼承類中重新宣告函式（不要後面的＝0，否則該派生類也不能例項化），而且它們在抽象類中往往沒有定義。

定義純虛函式的目的在於，使派生類僅僅只是繼承函式的介面。

純虛函式的意義，讓所有的類物件（主要是派生類物件）都可以執行純虛函式的動作，但類無法為純虛函式提供乙個合理的預設實現。所以類純虛函式的宣告就是在告訴子類的設計者，「你必須提供乙個純虛函式的實現，但我不知道你會怎樣實現它」。

三、抽象類與純虛函式

抽象類是一種特殊的類，它是為了抽象和設計的目的為建立的，它處於繼承層次結構的較上層。

（1）抽象類的定義：稱帶有純虛函式的類為抽象類。

（2）抽象類的作用：

抽象類的主要作用是將有關的操作作為結果介面組織在乙個繼承層次結構中，由它來為派生類提供乙個公共的根，派生類將具體實現在其基類中作為介面的操作。所以派生類實際上刻畫了一組子類的操作介面的通用語義，這些語義也傳給子類，子類可以具體實現這些語義，也可以再將這些語義傳給自己的子類。

（3）使用抽象類時注意：

• 抽象類只能作為基類來使用，其純虛函式的實現由派生類給出。如果派生類中沒有重新定義純虛函式，而只是繼承基類的純虛函式，則這個派生類仍然還是乙個抽象類。如果派生類中給出了基類純虛函式的實現，則該派生類就不再是抽象類了，它是乙個可以建立物件的具體的類。

• 抽象類是不能定義物件的。

總結：

1、純虛函式宣告如下： virtual void funtion1()=0; 純虛函式一定沒有定義，純虛函式用來規範派生類的行為，即介面。包含純虛函式的類是抽象類，抽象類不能定義例項，但可以宣告指向實現該抽象類的具體類的指標或引用。

2、虛函式宣告如下：virtual returntype functionname(parameter)；虛函式必須實現，如果不實現，編譯器將報錯，錯誤提示為：error lnk****: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall classname::virtualfunctionname(void)"

3、對於虛函式來說，父類和子類都有各自的版本。由多型方式呼叫的時候動態繫結。

4、實現了純虛函式的子類，該純虛函式在子類中就程式設計了虛函式，子類的子類即孫子類可以覆蓋該虛函式，由多型方式呼叫的時候動態繫結。

5、虛函式是c++中用於實現多型(polymorphism)的機制。核心理念就是通過基類訪問派生類定義的函式。

6、在有動態分配堆上記憶體的時候，析構函式必須是虛函式，但沒有必要是純虛的。

7、友元不是成員函式，只有成員函式才可以是虛擬的，因此友元不能是虛函式。但可以通過讓友元函式呼叫虛擬成員函式來解決友元的虛擬問題。

8、析構函式應當是虛函式，將呼叫相應物件型別的析構函式，因此，如果指標指向的是子類物件，將呼叫子類的析構函式，然後自動呼叫基類的析構函式。

有純虛函式的類是抽象類，不能生成物件，只能派生。他派生的類的純虛函式沒有被改寫，那麼，它的派生類還是個抽象類。

定義純虛函式就是為了讓基類不可例項化化

因為例項化這樣的抽象資料結構本身並沒有意義。

或者給出實現也沒有意義

實際上我個人認為純虛函式的引入，是出於兩個目的

1、為了安全，因為避免任何需要明確但是因為不小心而導致的未知的結果，提醒子類去做應做的實現。

2、為了效率，不是程式執行的效率，而是為了編碼的效率。

虛函式的作用：

虛函式和純虛函式的區別：

C 虛函式與純虛函式

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