C++ 虛擬函數詳解：解答多型機制之謎

C 虛擬函數是實現多態性的關鍵，它允許衍生類別覆寫父類別的行為：宣告為虛擬函數，並在衍生類別中出現。呼叫時，編譯器會根據物件類型動態解析正確的函數版本。純虛函數強制衍生類別提供自己的實現，以實現多態性。衍生類別覆蓋基底類別的虛擬函數，實作不同的行為。

C 虛擬函數詳解：解答多態機制之謎

引言
多態性是物件導向程式設計中的基石，它允許以不同的方式處理具有相同父類別的物件。 C 中的多態性主要是透過虛擬函數來實現的。本文將深入探討虛擬函數，揭開多型機制的神秘面紗。

虛擬函數的本質
虛擬函數是一種特殊類型的成員函數，它被宣告為虛擬函數，並出現在衍生類別的物件中。當呼叫虛擬函數時，編譯器會根據物件的實際類型在執行時間動態解析正確的函數版本。這種特性允許派生類別覆蓋父類別的行為，從而實現多態性。

語法
虛擬函數的宣告語法如下：

virtual 返回值类型 函数名(参数列表);

#例如：

class Shape {
public:
    virtual double面积() const = 0; // 纯虚函数
};

純虛函數
純虛函數是一種特殊的虛擬函數，它沒有函數體，並且必須在衍生類別中實作。它迫使衍生類別提供自己的實現，從而強制實現多態性。

案例
為了展示虛擬函數的實際應用，讓我們考慮一個形狀抽象類別Shape 和其兩個衍生類別Circle 和Rectangle：

class Shape {
public:
    virtual double面积() const = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double radius) : _radius(radius) {}
    double面积() const override { return M_PI * _radius * _radius; }
private:
    double _radius;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    Rectangle(double width, double height) : _width(width), _height(height) {}
    double面积() const override { return _width * _height; }
private:
    double _width, _height;
};

int main() {
    Shape* circle = new Circle(5.0);
    Shape* rectangle = new Rectangle(10.0, 5.0);

    // 父类指针指向不同的派生类对象，但调用正确的面积函数版本
    double areaCircle = circle->面积();
    double areaRectangle = rectangle->面积();

    std::cout << "圆的面积：" << areaCircle << std::endl;
    std::cout << "矩形的面积：" << areaRectangle << std::endl;

    return 0;
}

在這個範例中，Shape 類別宣告了一個純虛函數面積()。衍生類別 Circle 和 Rectangle 分別覆蓋了該函數，並實現了各自的面積計算。在 main 函數中，透過父類別指標存取衍生類別對象，並呼叫 面積() 函數，但會根據對象的實際類型執行正確的函數版本。

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