C++ ------ 虚函数

定义为虚函数是为了允许用基类的指针来调用子类的这个函数，即多态。虚函数是为了实现多态。

定义一个函数为纯虚函数，才代表函数没有被实现。

定义纯虚函数是为了实现一个接口，起到一个规范的作用，规范继承这个类的程序员必须实现这个函数。

虚函数

假设我们有下面的类层次：

class A  
{  
public:  
    virtual void foo()  
    {  
        cout<<"A::foo() is called"<<endl;  
    }  
};  
class B:public A  
{  
public:  
    void foo()  
    {  
        cout<<"B::foo() is called"<<endl;  
    }  
};  
int main(void)  
{  
    A *a = new B();  
    a->foo();   // 在这里，a虽然是指向A的指针，但是被调用的函数(foo)却是B的!  
    return 0;  
} 

这个例子是虚函数的一个典型应用，通过这个例子，也许你就对虚函数有了一些概念。一个类函数的调用并不是在编译时刻被确定的，而是在运行时刻被确定的。由于编写代码的时候并不能确定被调用的是基类的函数还是哪个派生类的函数，所以被成为“虚”函数。
虚函数只能借助于指针或者引用来达到多态的效果。

纯虚函数

一、定义
　纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”

virtual void funtion1()=0

二、引入原因
　　1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚函数。
　　2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。

声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以，用户不能创建类的实例，只能创建它的派生类的实例。
定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅只是继承函数的接口。

抽象类的介绍
抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的为建立的，它处于继承层次结构的较上层。
（1）抽象类的定义： 称带有纯虚函数的类为抽象类。
（2）抽象类的作用：定义了接口，需要派生类实现接口。
（3）使用抽象类时注意：
• 抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数，而只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体的类。
• 抽象类是不能定义对象的。

 

C++ 和 JAVA 关于多态实现的对比：

由于C++和Java都是面向对象的编程语言，它们的多态性就分别靠虚函数和抽象函数来实现。

C++的虚函数可以在子类中重写，调用是根据实际的对象来判别的，而不是通过指针类型(普通函数的调用是根据当前指针类型来判断的)。纯虚函数是一种在父函数中只定义而不实现的一种函数，不能用来声明对象，也可以被称为抽象类。纯虚函数的实现也可以在类声明外进行定义。C++中的抽象类abstract class是指至少有一个纯虚函数的类，如果一个类全部由纯虚函数组成，不包括任何的实现，被称为纯虚类。

Java中的普通函数自带虚函数功能，调用是根据指针所指向的对象的类型进行判断的。Java中没有virtual这个关键字，java管虚函数叫abstract function，管抽象类叫做abstract class，没有pure这个概念，而是发明了一种叫接口interface的东西来代替纯虚类。interface和abstract class的区别就类似于C++中一般抽象类和纯虚类的区别。

抽象类只能作为基类来使用，不能被定义对象，其纯虚函数的实现在派生类中，如果派生类也没有给出实现，则该派生类还是一个抽象类，只有给出了纯虚函数实现的派生类才能建立对象。由此看出抽象类是注孤生的节奏啊，永远没有对象。

 

其他：

c++规定，当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。因此，在子类重新声明该虚函数时，可以加，也可以不加，但习惯上每一层声明函数时都加virtual,使程序更加清晰。