C++ 函数可以声明为虚函数吗？虚函数的作用是什么？

C 中的虚函数允许派生类重新定义从基类继承的方法，实现多态。其语法为：在基类中用virtual关键字声明虚函数，在派生类中用override重新定义。通过指针或引用调用虚函数，可实现派生类对象调用基类虚函数。虚函数的主要作用包括：实现多态、支持动态绑定和提供抽象。

C 中的虚函数

简介

虚函数是一种特殊类型的成员函数，允许派生类重新定义从基类继承的方法。这样可以实现多态，即派生类对象可以以与基类对象相同的方式处理。

语法

虚函数在基类中声明，使用 virtual 关键字：

class Base {
public:
  virtual void func() { /* ... */ }
};

在派生类中，可以重新定义虚函数：

class Derived : public Base {
public:
  void func() override { /* ... */ }
};

虚函数调用通过指针或引用完成，因此派生类对象可以调用父类中的虚函数：

Base* base = new Derived;
base->func(); // 调用 Derived::func()

实战案例

考虑以下示例：

class Shape {
public:
  virtual double area() const = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
  Circle(double radius) : _radius(radius) {}
  double area() const override { return _radius * _radius * 3.14; }
  double _radius;
};

class Square : public Shape {
public:
  Square(double side) : _side(side) {}
  double area() const override { return _side * _side; }
  double _side;
};

int main() {
  Shape* shapes[] = {new Circle(5), new Square(4)};
  double total_area = 0;
  for (Shape* shape : shapes) {
    total_area += shape->area();
  }
  std::cout << "Total area: " << total_area << std::endl;
}

此示例中，基类 Shape 定义了一个抽象函数 area()，派生类 Circle 和 Square 提供自己的实现。主函数创建一个 Shape 指针数组，指向派生类的对象，并通过虚函数调用计算总面积。

作用

虚函数的主要作用包括：

• 实现多态：允许派生类对象以通用方式与基类对象交互。
• 支持动态绑定：在运行时绑定函数调用，根据实际对象类型调用派生类方法。
• 提供抽象：基类可以定义由派生类具体实现的抽象方法。

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