C++ 虚拟函数详解：解答多态机制之谜

C 虚拟函数是实现多态性的关键，它允许派生类覆盖父类的行为：声明为虚函数，并在派生类中出现。调用时，编译器根据对象类型动态解析正确的函数版本。纯虚函数强制派生类提供自己的实现，以实现多态性。派生类覆盖基类的虚函数，实现不同的行为。

C 虚拟函数详解：解答多态机制之谜

引言
多态性是面向对象编程中的基石，它允许以不同的方式处理具有相同父类的对象。C 中的多态性主要是通过虚拟函数来实现的。本文将深入探讨虚拟函数，揭开多态机制的神秘面纱。

虚拟函数的本质
虚拟函数是一种特殊类型的成员函数，它被声明为虚函数，并出现在派生类的对象中。当调用虚函数时，编译器会根据对象的实际类型在运行时动态解析正确的函数版本。这种特性允许派生类覆盖父类的行为，从而实现多态性。

语法
虚拟函数的声明语法如下：

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
};

纯虚函数
纯虚函数是一种特殊的虚拟函数，它没有函数体，并且必须在派生类中实现。它迫使派生类提供自己的实现，从而强制实现多态性。

案例
为了展示虚拟函数的实际应用，让我们考虑一个形状抽象类 Shape 和其两个派生类 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;
}

在这个例子中，Shape 类声明了一个纯虚函数 面积()。派生类 Circle 和 Rectangle 分别覆盖了该函数，实现了各自的面积计算。在 main 函数中，通过父类指针访问派生类对象，并调用 面积() 函数，但会根据对象的实际类型执行正确的函数版本。

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