如果一个函数被定义为虚函数,它究竟意味着什么?它与纯虚函数是相同的吗?


当前回答

virtual关键字是如何工作的?

假设人是一个基类,那么印度人就是由人演变而来的。

Class Man
{
 public: 
   virtual void do_work()
   {}
}

Class Indian : public Man
{
 public: 
   void do_work()
   {}
}

将do_work()声明为virtual仅仅意味着:调用哪个do_work()只在运行时决定。

假设我这样做了,

Man *man;
man = new Indian();
man->do_work(); // Indian's do work is only called.

如果不使用virtual,则由编译器静态确定或静态绑定相同的对象,具体取决于调用的对象。因此,如果Man的对象调用do_work(),则Man的do_work()将被调用,即使它指向一个印度对象

我相信投票最多的答案是误导性的——任何方法,无论是否虚,都可以在派生类中有一个重写的实现。具体到c++,正确的区别是相关函数的运行时(使用virtual时)绑定和编译时(不使用virtual但重写方法且基指针指向派生对象时)绑定。

似乎还有另一个误导性的评论说,

“贾斯汀,‘纯虚拟’只是一个术语(不是关键字,请看我的回答 下面)用来表示“此函数不能由基实现。 类。”

这是错误的! 纯虚函数也可以有一个体并且可以实现!事实上,抽象类的纯虚函数可以被静态调用!两位非常优秀的作者是Bjarne Stroustrup和Stan Lippman....因为语言是他们写的。

其他回答

I'd like to comment on Wikipedia's definition of virtual, as repeated by several here. [At the time this answer was written,] Wikipedia defined a virtual method as one that can be overridden in subclasses. [Fortunately, Wikipedia has been edited since, and it now explains this correctly.] That is incorrect: any method, not just virtual ones, can be overridden in subclasses. What virtual does is to give you polymorphism, that is, the ability to select at run-time the most-derived override of a method.

考虑下面的代码:

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void NonVirtual() {
        cout << "Base NonVirtual called.\n";
    }
    virtual void Virtual() {
        cout << "Base Virtual called.\n";
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    void NonVirtual() {
        cout << "Derived NonVirtual called.\n";
    }
    void Virtual() {
        cout << "Derived Virtual called.\n";
    }
};

int main() {
    Base* bBase = new Base();
    Base* bDerived = new Derived();

    bBase->NonVirtual();
    bBase->Virtual();
    bDerived->NonVirtual();
    bDerived->Virtual();
}

这个程序的输出是什么?

Base NonVirtual called.
Base Virtual called.
Base NonVirtual called.
Derived Virtual called.

Derived重写Base的每个方法:不仅是虚方法,而且是非虚方法。

我们看到,当你有一个基类指向派生类的指针(bDerived)时,调用NonVirtual调用基类实现。这是在编译时解析的:编译器看到bDerived是一个Base*,而NonVirtual不是virtual,所以它在类Base上进行解析。

然而,调用Virtual调用派生类实现。由于关键字virtual,方法的选择发生在运行时,而不是编译时。这里在编译时发生的事情是,编译器看到这是一个Base*,并且它正在调用一个虚方法,所以它插入一个对虚表的调用,而不是类Base。此虚表在运行时实例化,因此运行时解析为最派生的覆盖。

我希望这不会让你太困惑。简而言之,任何方法都可以被覆盖,但只有虚方法可以提供多态性,即运行时选择派生最多的覆盖。然而,在实践中,覆盖非虚拟方法被认为是不好的实践,很少被使用,所以很多人(包括撰写维基百科文章的人)认为只有虚拟方法可以被覆盖。

virtual关键字是如何工作的?

假设人是一个基类,那么印度人就是由人演变而来的。

Class Man
{
 public: 
   virtual void do_work()
   {}
}

Class Indian : public Man
{
 public: 
   void do_work()
   {}
}

将do_work()声明为virtual仅仅意味着:调用哪个do_work()只在运行时决定。

假设我这样做了,

Man *man;
man = new Indian();
man->do_work(); // Indian's do work is only called.

如果不使用virtual,则由编译器静态确定或静态绑定相同的对象,具体取决于调用的对象。因此,如果Man的对象调用do_work(),则Man的do_work()将被调用,即使它指向一个印度对象

我相信投票最多的答案是误导性的——任何方法,无论是否虚,都可以在派生类中有一个重写的实现。具体到c++,正确的区别是相关函数的运行时(使用virtual时)绑定和编译时(不使用virtual但重写方法且基指针指向派生对象时)绑定。

似乎还有另一个误导性的评论说,

“贾斯汀,‘纯虚拟’只是一个术语(不是关键字,请看我的回答 下面)用来表示“此函数不能由基实现。 类。”

这是错误的! 纯虚函数也可以有一个体并且可以实现!事实上,抽象类的纯虚函数可以被静态调用!两位非常优秀的作者是Bjarne Stroustrup和Stan Lippman....因为语言是他们写的。

virtual关键字赋予c++支持多态的能力。当你有一个指向某个类的对象的指针时,例如:

class Animal
{
  public:
    virtual int GetNumberOfLegs() = 0;
};

class Duck : public Animal
{
  public:
     int GetNumberOfLegs() { return 2; }
};

class Horse : public Animal
{
  public:
     int GetNumberOfLegs() { return 4; }
};

void SomeFunction(Animal * pAnimal)
{
  cout << pAnimal->GetNumberOfLegs();
}

在这个(愚蠢的)示例中,GetNumberOfLegs()函数根据所调用对象的类返回适当的数字。

现在,考虑函数“SomeFunction”。它不关心传递给它的是什么类型的animal对象,只要它是从animal派生的。编译器会自动地将任何Animal派生类强制转换为Animal,因为它是一个基类。

如果我们这样做:

Duck d;
SomeFunction(&d);

它会输出'2'。如果我们这样做:

Horse h;
SomeFunction(&h);

它会输出'4'。我们不能这样做:

Animal a;
SomeFunction(&a);

因为它不会编译,因为GetNumberOfLegs()虚函数是纯的,这意味着它必须通过派生类(子类)来实现。

纯虚函数主要用于定义:

A)抽象类

这些是基类,你必须从它们中派生出来,然后实现纯虚函数。

b)接口

这些是“空”类,其中所有的函数都是纯虚的,因此你必须派生然后实现所有的函数。

在c++类中,virtual是一个关键字,它表示一个方法可以被子类重写(即由子类实现)。例如:

class Shape 
{
  public:
    Shape();
    virtual ~Shape();

    std::string getName() // not overridable
    {
      return m_name;
    }

    void setName( const std::string& name ) // not overridable
    {
      m_name = name;
    }

  protected:
    virtual void initShape() // overridable
    {
      setName("Generic Shape");
    }

  private:
    std::string m_name;
};

在这种情况下,子类可以覆盖initShape函数来做一些专门的工作:

class Square : public Shape
{
  public: 
    Square();
    virtual ~Square();

  protected:
    virtual void initShape() // override the Shape::initShape function
    {
      setName("Square");
    }
}

术语纯虚指的是需要由子类实现而基类还没有实现的虚函数。通过使用virtual关键字并在方法声明的末尾添加a =0,可以将一个方法指定为纯虚拟方法。

所以,如果你想让Shape::initShape纯虚拟,你会做以下事情:

class Shape 
{
 ...
    virtual void initShape() = 0; // pure virtual method
 ... 
};

通过向类中添加纯虚方法,可以使类成为抽象基类 这对于将接口与实现分离非常方便。

Simula、c++和c#在默认情况下使用静态方法绑定,程序员可以通过将特定方法标记为虚拟来指定它们应该使用动态绑定。 动态方法绑定是面向对象编程的核心。

面向对象编程需要三个基本概念:封装、继承和动态方法绑定。

的实现细节 抽象要隐藏在背后 简单的接口。 继承允许将新的抽象定义为 某些的扩展或改进 现有的抽象,获得一些 或者说它的所有特征 自动。 动态方法绑定允许新抽象显示其新抽象 行为,即使在上下文中使用 这需要旧的抽象。