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C++之虚函数 Virtual Function

news 2025/4/29 15:53:51

1. 普通虚函数（Virtual Function）

定义：基类中用 virtual 声明，允许派生类 覆盖（Override）。
特点：
- 基类可提供默认实现。
- 派生类可选择性覆盖（若不覆盖，则调用基类版本）。

示例：

class Shape {
public:virtual void draw() {cout << "Drawing a shape." << endl;}
};

2. 纯虚函数（Pure Virtual Function）

定义：基类中用 virtual 声明并以 = 0 结尾，强制派生类必须实现。
特点：
- 基类成为 抽象类（Abstract Class），无法实例化。
- 用于定义接口规范，强制派生类遵守。

示例：

class Shape {
public:virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

3. 虚析构函数（Virtual Destructor）

定义：基类的析构函数声明为 virtual，确保派生类对象通过基类指针删除时，能正确调用派生类的析构函数。
场景：基类指针指向派生类对象时，必须使用虚析构函数以避免资源泄漏。
现象：先执行派生类析构函数，再执行基类析构函数

#include <iostream>// 基类
class Base {
public:// 虚析构函数virtual ~Base() {std::cout << "Base class destructor" << std::endl;}
};// 派生类
class Derived : public Base {
public:~Derived() override {std::cout << "Derived class destructor" << std::endl;}
};int main() {// 通过基类指针创建派生类对象Base* basePtr = new Derived();// 删除基类指针delete basePtr;return 0;
}

4. 关键词（C++11）

一、override

显式标记派生类中对基类虚函数的重写，强制编译器检查函数签名是否完全匹配，避免因拼写错误或参数不匹配导致意外定义新函数

二、final

修饰类：禁止类被继承（如工具类或不可变类）。
修饰虚函数：禁止派生类进一步重写该函数（如关键算法或接口）。

class Base {
public:virtual void log() final { // 禁止派生类覆盖cout << "Base log." << endl;}
};

#include <iostream>// 基类
class Base {
public:// 虚函数virtual void print() {std::cout << "This is the Base class." << std::endl;}
};// 派生类
class Derived : public Base {
public:// 重写基类的虚函数void print()final {std::cout << "This is the Derived class." << std::endl;}
};// 派生类的派生类
/*
class Deriveder : public Derived {
public:// 重写基类的虚函数void print() override {std::cout << "This is the Deriveder class." << std::endl;}
};
*/// 多态函数
void callPrint(Base* obj) {obj->print();
}int main() {Base base;Derived derived;//Deriveder Deriveder;// 调用多态函数callPrint(&base);callPrint(&derived);//callPrint(&Deriveder);return 0;
}