浅谈C++中的虚函数

多态是指使用相同的函数名来访问函数不同的实现方法，即“一种接口，多种方法”，用相同的形式访问一组通用的运算，每个运算可能对应的行为不同。

C++支持编译时多态和运行时多态，运算符重载和函数重载就是编译时多态，而派生类和虚函数实现运行时多态。

运行时多态的基础是基类指针，基类指针可以指向任何派生类对象。

虚函数与基类指针在一起时会有奇妙的现象...
1.虚函数是为了实现多态而存在的
请看以下程序：
#include

using namespace std;

class F
{
    public:
    void novir()
        {

            cout << "father novir" <
        }

        virtual void vir()
        {

            cout<< "father vir"<
        }
};

 class S : public F
{
    public:
    void novir()
        {

            cout << "son novir"<
        }

        void vir()
        {

            cout << "son vir"<
        }
};

int main()
{
        F f;

        S s;


        s.novir();// 子类起作用，输出为 son novir

        s.vir();//子类起作用，输出为son vir


        f.novir();//父类起作用(因为其本身在这里与子类没有关系)，输出father novir

        f.vir();// 父类起作用(因为其本身在这里与子类没有关系)，输出father vir


        F *ff;
        ff = &s;//将一个父类指针指向一个子类对象；子类指针不能指向父类对象

        ff->novir();//父类起作用，显示father novir

        ff->vir();//子类起作用，虚函数多态的用处，显示 son vir,具体参见下面解释



        return 0;
}

输出：
[root@localhost root]# ./vir
son novir
son vir
father novir
father vir
father novir
son vir



例如：父类为 车，子类为汽车

子类指针不能指向父类对象(即将父类对象赋值给子类指针)：
因为子类中有些信息父类没有，如果用指针访问的时候很可能访问到父类没有的一些属性及函数，会出错。父类的对象可以有很多，自行车，摩托车，轿车等，如果用一个父类的对象赋给子类汽车的指针，汽车有的属性，例如发动机，父类对象就没有，会产生错误。

父类指针可以指向子类对象(即将子类对象赋值给父类指针)：

由于继承的关系，子类对象同样也是父类的对象，例如：汽车有轮子，汽车也属于车，父类车也有轮子，这种情况下，子类对象就成为了父类的一个对象，所以只能操作父类有的属性及函数。对于那些父类没有的属性，必须将父类指针强制转化为子类指针后才可使用。


虚函数的多态体现

我们都知道，程序运行的过程要经过 预处理，编译，运行，链接等步骤。虚函数在程序运行的时候才被绑定，编译的时候不进行相关处理，只有运行的时候才对其进行相关操作。
所以在程序片：
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    F *ff;
        ff = &s;//将一个父类指针指向一个子类对象；子类指针不能指向父类对象

        ff->novir();//父类起作用，显示father novir

        ff->vir();//子类起作用，虚函数多态的用处，显示 son vir
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程序在运行时决定调用虚函数的哪个定义，这个决定依赖于基类型指针所指向的对象的类型。通过点运算调用虚函数时，忽略了虚函数的多态性，**只有**使用***基类型指针访问虚函数***，运行时的多态性才得以体现。即C++根据指针指向对象的类型来决定调用虚函数的哪个定义，在这里，指针所指向的类型为子类对象，所以虚函数使用子类的函数。




2.虚函数与重载函数的区别：

    1）重载函数之间必须在参数的类型或者数量上加以区分，而重新定义的虚函数在参数的类型和数量上必须与原型相同；

    2）在定义虚函数的类中，虚函数必须声明为类的成员而不能是友元，可以被声明为其他类的友元；析构函数可以是虚函数，构造函数不行。

(3)纯虚函数及其作用：

    纯虚函数是指在基类中声明但是没有定义的虚函数：virtual type func(param list) = 0;

    把虚函数声明为纯虚函数可以强制在派生类中重新定义虚函数，否则编译器会报错。

(4)抽象类及其特征

    如果一个类至少有一个纯虚函数，则称为抽象类。抽象类只能用来作为其他类的基类，不能定义抽象类的对象，因为在抽象类中有一个或者多个函数没有定义。但是能够使用抽象类来声明指针或者引用。