虚函数
虚函数是应在派生类中重新定义的成员函数。 当使用指针或对基类的引用来引用派生的类对象时，可以为该对象调用虚函数并执行该函数的派生类版本。
虚函数确保为该对象调用正确的函数，这与用于进行函数调用的表达式无关。
假定基类包含声明为 virtual 的函数，并且派生类定义了相同的函数。 为派生类的对象调用派生类中的函数，即使它是使用指针或对基类的引用来调用的。 以下示例显示了一个基类，它提供了 PrintBalance 函数和两个派生类的实现
// deriv_VirtualFunctions.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
class Account {
public:
Account( double d ) { _balance = d; }
virtual double GetBalance() { return _balance; }
virtual void PrintBalance() { cerr << "Error. Balance not available for base type." << endl; }
private:
double _balance;
};
class CheckingAccount : public Account {
public:
CheckingAccount(double d) : Account(d) {}
void PrintBalance() { cout << "Checking account balance: " << GetBalance() << endl; }
};
class SavingsAccount : public Account {
public:
SavingsAccount(double d) : Account(d) {}
void PrintBalance() { cout << "Savings account balance: " << GetBalance(); }
};
int main() {
// Create objects of type CheckingAccount and SavingsAccount.
CheckingAccount *pChecking = new CheckingAccount( 100.00 ) ;
SavingsAccount *pSavings = new SavingsAccount( 1000.00 );
// Call PrintBalance using a pointer to Account.
Account *pAccount = pChecking;
pAccount->PrintBalance();
// Call PrintBalance using a pointer to Account.
pAccount = pSavings;
pAccount->PrintBalance();
}
在前面的代码中，对 PrintBalance 的调用是相同的，pAccount 所指向的对象除外。 由于 PrintBalance 是虚拟的，因此将调用为每个对象定义的函数版本。 派生类 CheckingAccount 和 SavingsAccount 中的 PrintBalance 函数“重写”基类 Account 中的函数。
如果声明的类不提供 PrintBalance 函数的重写实现，则使用基类 Account 中的默认实现。
派生类中的函数仅在基类中的虚函数的类型相同时重写这些虚函数。 派生类中的函数不能只是与其返回类型中的基类的虚函数不同；参数列表也必须不同。
当使用指针或引用调用函数时，以下规则将适用：
根据为其调用的对象的基本类型来解析对虚函数的调用。
根据指针或引用的类型来解析对非虚函数的调用。
以下示例说明在通过指针调用时虚函数和非虚函数的行为：
// deriv_VirtualFunctions2.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
virtual void NameOf(); // Virtual function.
void InvokingClass(); // Nonvirtual function.
};
// Implement the two functions.
void Base::NameOf() {
cout << "Base::NameOf\n";
}
void Base::InvokingClass() {
cout << "Invoked by Base\n";
}
class Derived : public Base {
public:
void NameOf(); // Virtual function.
void InvokingClass(); // Nonvirtual function.
};
// Implement the two functions.
void Derived::NameOf() {
cout << "Derived::NameOf\n";
}
void Derived::InvokingClass() {
cout << "Invoked by Derived\n";
}
int main() {
// Declare an object of type Derived.
Derived aDerived;
// Declare two pointers, one of type Derived * and the other
// of type Base *, and initialize them to point to aDerived.
Derived *pDerived = &aDerived;
Base *pBase = &aDerived;
// Call the functions.
pBase->NameOf(); // Call virtual function.
pBase->InvokingClass(); // Call nonvirtual function.
pDerived->NameOf(); // Call virtual function.
pDerived->InvokingClass(); // Call nonvirtual function.
}
Output
Derived::NameOf
Invoked by Base
Derived::NameOf
Invoked by Derived
请注意，无论 NameOf 函数是通过指向 Base 的指针还是通过指向 Derived 的指针进行调用，它都会调用 Derived 的函数。 它调用 Derived 的函数，因为 NameOf 是虚函数，并且 pBase 和 pDerived 都指向类型 Derived 的对象。
由于仅为类类型的对象调用虚函数，因此不能将全局函数或静态函数声明为 virtual。
在派生类中声明重写函数时可使用 virtual 关键字，但它不是必需的；虚函数的重写始终是虚拟的。
必须定义基类中的虚函数，除非使用 pure-specifier 声明它们。（有关纯虚函数的详细信息，请参阅抽象类。）
可通过使用范围解析运算符 (::) 显式限定函数名称来禁用虚函数调用机制。 考虑先前涉及 Account 类的示例。 若要调用基类中的 PrintBalance，请使用如下所示的代码：
CheckingAccount *pChecking = new CheckingAccount( 100.00 );
pChecking->Account::PrintBalance(); // Explicit qualification.
Account *pAccount = pChecking; // Call Account::PrintBalance
pAccount->Account::PrintBalance(); // Explicit qualification.
在前面的示例中，对 PrintBalance 的调用将禁用虚函数调用机制。