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c++中虚函数和纯虚函数的区别_c++多态机制与接口设计解析

穿越時空

发布： 2025-11-06 07:11:06

原创

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虚函数提供可被重写的默认实现，允许派生类选择性覆盖，支持运行时多态；纯虚函数强制派生类实现接口，定义抽象类以规范行为契约。

c++中虚函数和纯虚函数的区别_c++多态机制与接口设计解析

在C++中，虚函数和纯虚函数是实现多态机制的核心工具，它们都用于支持运行时多态，但用途和语义有明显区别。理解它们的差异，有助于更好地进行面向对象设计和接口抽象。

虚函数：提供可被重写的默认实现

虚函数是在基类中使用virtual关键字声明的成员函数，它允许派生类根据需要重写（override）该函数。基类中的虚函数可以有具体实现，派生类可以选择是否覆盖它。

关键点：

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虚函数在基类中有定义（实现），不是必须被重写。
通过基类指针或引用调用时，会根据实际对象类型动态绑定到对应的函数版本。
支持“is-a”关系下的行为多态。

示例：

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class Animal {
public:
   virtual void speak() {
      cout << "Animal makes a sound" << endl;
   }
};

class Dog : public Animal {
public:
   void speak() override {
      cout << "Woof!" << endl;
   }
};

纯虚函数：强制派生类实现接口

纯虚函数是一种特殊的虚函数，使用= 0语法声明，表示该函数在基类中没有实现，必须由派生类提供具体实现。

关键点：

含有纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化。
派生类必须实现所有继承的纯虚函数，否则仍是抽象类。
常用于定义接口或协议，强调“做什么”而非“怎么做”。

示例：

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class Shape {
public:
   virtual double area() = 0; // 纯虚函数
   virtual ~Shape() = default;
};

class Circle : public Shape {
   double r;
public:
   Circle(double radius) : r(radius) {}
   double area() override {
      return 3.14159 * r * r;
   }
};