C++虚函数(定义,作用,原理,案例)

一.定义：

C++的虚函数是在父类(基类)中声明的的函数，它可在子类(派生类)中重写。

二.作用

虚函数的目的是实现多态性，即在程序运行时根据对象的实际类型确定调用哪个函数。

三.使用方法：

在基类中声明虚函数时，需要在函数声明后面加上virtual关键字。在派生类中重写基类中的虚函数时，需要使用相同的函数签名。

四.原理

虚函数是通过虚函数表实现的。
每个有虚函数的类都有一个虚函数表，这个表是一个函数指针数组，数组中的每个元素都是一个指向类中某个虚函数的指针。
当调用一个对象的虚函数时，程序首先查找这个对象的类型，然后查找该类型的虚函数表，最后通过虚函数表中的指针调用对应的函数。

五.虚函数的例子

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class Shape {  
public:  
    virtual void draw() {  
        cout << "This is a generic shape." << endl;  
    }  
};  
  
class Circle : public Shape {  
public:  
    void draw() {  
        cout << "This is a circle." << endl;  
    }  
};  
  
class Square : public Shape {  
public:  
    void draw() {  
        cout << "This is a square." << endl;  
    }  
};  
  
int main() {  
    Shape* shape;  
    Circle circle;  
    Square square;  
    shape = &circle;  
    shape->draw(); // 输出 "This is a circle."  
    shape = &square;  
    shape->draw(); // 输出 "This is a square."  
    return 0;  
}

在这个例子中，Shape类有一个虚函数draw()。
Circle和Square类都是Shape的派生类，它们都重写了draw()函数。
在main()函数中，我们创建了一个指向Shape类型的指针shape，然后分别将它指向Circle和Square对象。
当我们通过shape->draw()调用draw()函数时，程序会根据对象的实际类型来调用对应的函数，实现了动态多态性。