c++中什么是虚函数_virtual虚函数与多态实现原理解析-C++-PHP中文网

c++中什么是虚函数_virtual虚函数与多态实现原理解析

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发布： 2025-09-24 15:32:02

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<p>虚函数是C++实现运行时多态的核心，通过在基类中使用virtual关键字声明，派生类可重写该函数；当通过基类指针或引用调用时，程序根据实际对象类型动态调用对应版本。例如，Animal* ptr = new Dog(); ptr->speak(); 输出“Dog barks”，体现多态。若无virtual，则调用基类函数，输出“Animal speaks”。虚函数通过vtable和vptr机制实现：每个含虚函数的类有虚函数表（vtable），存储虚函数地址；每个对象有虚函数指针（vptr）指向其类的vtable，运行时通过vptr查找函数地址完成动态绑定。注意：只有非静态成员函数可为虚函数；构造函数不能为虚函数，因对象未构建完成；析构函数通常应为虚函数，防止基类指针删除派生类对象时资源泄漏；使用override明确重写，提升安全性和可读性；纯虚函数（如virtual void func() = 0;）使类成为抽象类，不可实例化。总结：虚函数是运行时多态的基础，支持“一个接口，多种实现”；理解vtable机制有助于避免内存泄漏等常见问题。</p>

c++中什么是虚函数_virtual虚函数与多态实现原理解析

在C++中，虚函数（virtual function）是实现运行时多态的核心机制。它允许基类指针或引用调用派生类中重写的同名函数，从而实现“一个接口，多种实现”。

什么是虚函数？

虚函数是在基类中使用 virtual 关键字声明的成员函数，可以在派生类中被重写（override）。当通过基类指针或引用调用该函数时，程序会根据对象的实际类型决定调用哪个版本的函数。

例如：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>class Animal {
public:
virtual void speak() {
cout << "Animal speaks" << endl;
}
};</p><p>class Dog : public Animal {
public:
void speak() override {
cout << "Dog barks" << endl;
}
};</p><p>int main() {
Animal* ptr = new Dog();
ptr->speak();  // 输出: Dog barks
delete ptr;
return 0;
}

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如果没有 virtual，则调用的是基类的 speak()，输出“Animal speaks”。加上 virtual 后，调用的是 Dog 类的版本，体现多态性。

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