C++ 虚函数

虚函数是基类中可以在派生类中被重写的成员函数。

虚函数是 C++ 多态性的一个关键部分。它们允许不同的对象对同一个函数调用做出不同的响应。

为什么使用虚函数？

没有 virtual，C++ 会根据指针类型来决定调用哪个函数，而不是实际的对象类型。

有了 virtual，它会检查指针实际指向的对象。

或者更简单地说：

没有 virtual：即使对象来自子类，基类函数也会运行。
有了 virtual：子类的版本会运行，如您所期望的那样。

没有虚函数的情况

示例（无 virtual 关键字）

class Animal {
  public:
    void sound() {
      cout << "动物声音\n";
    }
};

class Dog : public Animal {
  public:
    void sound() {
      cout << "狗吠叫\n";
    }
};

int main() {
  Animal* a;  // 声明一个指向基类 (Animal) 的指针
  Dog d;  // 创建一个派生类 (Dog) 的对象
  a = &d;  // 将基类指针指向 Dog 对象
  a->sound(); // 使用指针调用 sound() 函数。由于 sound() 不是虚函数，这会调用 Animal 的版本
  return 0;
}

亲自试一试

尽管 a 指向一个 Dog，它仍然调用 Animal::sound()，因为该函数不是虚函数。

有虚函数的情况

示例（使用 virtual 关键字）

class Animal {
  public:
    virtual void sound() {
      cout << "动物声音\n";
    }
};

class Dog : public Animal {
  public:
    void sound() override {
      cout << "狗吠叫\n";
    }
};

int main() {
  Animal* a;
  Dog d;
  a = &d;
  a->sound(); // 输出：狗吠叫
  return 0;
}

亲自试一试

现在它按预期工作了！因为 sound() 是虚函数，调用使用了实际对象的函数，而不仅仅是指针类型。

仅在基类中使用 virtual
在派生类中使用 override（可选，但推荐）以提高清晰度

C++ 中的 -> 运算符

您可能想知道为什么我们在上面的例子中使用了 ->。

-> 运算符用于通过指针访问成员（如函数或变量）。

它是 (*pointer).member 的快捷方式：

Animal* a = new Animal();
a->sound(); // 等同于 (*a).sound();

提示：如果您使用的是指向对象的指针，请使用 -> 来访问其成员。