虚函数和纯虚函数是C++实现运行时多态的核心机制:虚函数通过vtable和vptr实现动态绑定,需经指针或引用调用;纯虚函数定义接口、强制子类实现,含纯虚函数的类为抽象类。

虚函数和纯虚函数是 C++ 实现运行时多态的核心机制,它们让程序能在不改变调用代码的前提下,根据对象实际类型自动选择正确的函数版本。
在基类中用 virtual 声明的成员函数就是虚函数。它告诉编译器:“这个函数可能被派生类重写,调用时别在编译期就定死,留到运行时再决定调用哪个版本。”
关键点:
纯虚函数形如 virtual void func() = 0;,它没有函数体,只定义接口。含纯虚函数的类叫抽象类,不能实例化,只能被继承。
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作用很明确:
draw()、resize() 等纯虚函数,由具体形状类去实现C++ 编译器为每个含虚函数的类生成一张虚函数表(vtable),里面存着该类所有虚函数的地址。每个对象内部隐式包含一个虚指针(vptr),指向其所属类的 vtable。
调用过程简化为三步:
这就是为什么虚函数调用比普通函数略慢——多了两次内存寻址,但换来的是灵活的运行时行为。
容易踩坑的地方:
virtual void f() = 0 { /* 默认实现 */ }),但必须通过作用域解析符显式调用基本上就这些。虚函数不是语法糖,而是连接设计意图与运行行为的关键桥梁;理解 vtable 才算真正看懂多态怎么“动”起来。
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