虛函數(shù)是C 中實(shí)現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵機(jī)制，允許通過(guò)基類(lèi)指針或引用調(diào)用派生類(lèi)的函數(shù)版本。 1. 虛函數(shù)在基類(lèi)中聲明為virtual，並可在派生類(lèi)中重寫(xiě)；2. 使用虛函數(shù)時(shí)，實(shí)際執(zhí)行的是對(duì)象所屬類(lèi)型的函數(shù)版本；3. C 通過(guò)虛函數(shù)表（vtable）和虛指針（vptr）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定，帶來(lái)一定性能開(kāi)銷(xiāo)並增加對(duì)像大小；4. 析構(gòu)函數(shù)若被繼承應(yīng)聲明為虛函數(shù)，靜態(tài)函數(shù)和構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù)；5. 建議僅在需要時(shí)使用虛函數(shù)，結(jié)合override關(guān)鍵字明確重寫(xiě)，使用純虛函數(shù)強(qiáng)制派生類(lèi)實(shí)現(xiàn)特定方法；6. 注意避免在構(gòu)造函數(shù)或析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)，默認(rèn)參數(shù)需保持一致以防止誤解。

C 中的虛函數(shù)（virtual function）是用來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵機(jī)制。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它允許我們通過(guò)基類(lèi)的指針或引用調(diào)用派生類(lèi)的函數(shù)版本，而不是基類(lèi)自己的版本。

什麼是虛函數(shù)？

虛函數(shù)是在基類(lèi)中聲明為virtual的成員函數(shù)，並可以在派生類(lèi)中被重寫(xiě)（override）。當(dāng)你通過(guò)基類(lèi)指針或引用來(lái)調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)，實(shí)際執(zhí)行的是對(duì)象所屬類(lèi)型的函數(shù)版本。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

 #include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void sound() {
        cout << "Animal makes a sound" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void sound() override {
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal = new Dog();
    animal->sound(); // 輸出：Dog barks
    delete animal;
    return 0;
}

在這個(gè)例子裡， animal是一個(gè)指向Animal的指針，但它實(shí)際指向的是一個(gè)Dog對(duì)象。由於sound()是虛函數(shù)，所以調(diào)用的是Dog的版本。

虛函數(shù)表和運(yùn)行時(shí)綁定

C 使用虛函數(shù)表（vtable）來(lái)支持動(dòng)態(tài)綁定（dynamic binding）。每個(gè)有虛函數(shù)的類(lèi)都有一個(gè)虛函數(shù)表，裡面存放著各個(gè)虛函數(shù)的實(shí)際地址。當(dāng)對(duì)像被創(chuàng)建時(shí)，會(huì)保存一個(gè)指向這個(gè)表的指針（vptr）。

這意味著：

• 虛函數(shù)帶來(lái)了一定的性能開(kāi)銷(xiāo)（間接尋址）
• 類(lèi)的對(duì)像大小會(huì)增加（因?yàn)橐鎣ptr）
• 如果不需要多態(tài)，就不要隨意加virtual

使用虛函數(shù)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

• 析構(gòu)函數(shù)如果可能被繼承，最好也聲明為虛函數(shù)，否則可能會(huì)導(dǎo)致資源洩漏
• 靜態(tài)函數(shù)不能是虛函數(shù)
• 構(gòu)造函數(shù)也不能是虛函數(shù)（因?yàn)閷?duì)像還沒(méi)完全構(gòu)造）

如何正確使用虛函數(shù)？

如果你打算讓一個(gè)類(lèi)作為基類(lèi)被繼承，並希望子類(lèi)能覆蓋某些方法，那麼這些方法就應(yīng)該聲明為虛函數(shù)。

建議：

• 只在需要的時(shí)候才使用虛函數(shù)
• 給派生類(lèi)提供默認(rèn)實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以保留虛函數(shù)但不強(qiáng)制override
• 使用override關(guān)鍵字明確表示你是在重寫(xiě)父類(lèi)的方法，避免拼寫(xiě)錯(cuò)誤
• 如果你想強(qiáng)制派生類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)某個(gè)方法，可以將其設(shè)為純虛函數(shù)（ = 0 ），這樣基類(lèi)就變成抽像類(lèi)了

例如：

 class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 純虛函數(shù)};

這樣任何繼承Shape的類(lèi)都必須實(shí)現(xiàn)draw()方法。

小細(xì)節(jié)注意

• 如果你不小心忘記把函數(shù)設(shè)為虛函數(shù)，那麼多態(tài)就不會(huì)生效
• 在構(gòu)造函數(shù)或析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)，不會(huì)觸發(fā)多態(tài)行為（因?yàn)閷?duì)像還沒(méi)構(gòu)造完或者已經(jīng)析構(gòu)了）
• 虛函數(shù)可以有默認(rèn)參數(shù)，但建議保持一致，否則容易引起誤解

基本上就這些。虛函數(shù)是C 多態(tài)的核心，理解它對(duì)寫(xiě)出靈活、可擴(kuò)展的代碼很有幫助。

以上是C虛擬功能示例的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！