深入理解C++ 虚函数

C++ 中的虚函数（virtual function）是面向对象编程中的一个重要概念，它允许子类重新定义从父类继承的方法。当子类对象被当作父类对象使用时，可以通过子类的方法实现来调用子类的方法，而不是父类的方法。这就是多态（polymorphism）的一种表现。

深入理解 C++ 虚函数，我们需要掌握以下几个关键点：

虚函数的声明和定义：在父类中，使用 virtual 关键字声明一个函数为虚函数。在子类中，可以重写（override）这个函数，即使用相同的函数名和参数列表。

class Parent {  
public:  virtual void foo() {  std::cout << "Parent's foo()" << std::endl;  }  
};  class Child : public Parent {  
public:  void foo() override {  std::cout << "Child's foo()" << std::endl;  }  
};

动态绑定（Dynamic Binding）：当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是运行时对象的实际类型所定义的函数。这被称为动态绑定或晚期绑定。
```
int main() {  Parent* ptr = new Child();  ptr->foo();  // 输出 "Child's foo()"  delete ptr;  return 0;  
}
```
纯虚函数（Pure Virtual Function）：一个虚函数在类定义中不给出实现（即没有函数体），而是在声明后面直接加 = 0，这样的函数称为纯虚函数。包含纯虚函数的类称为抽象类，不能直接实例化。子类必须提供纯虚函数的实现，才能创建对象。
```
class Abstract {  
public:  virtual void bar() = 0;  // 纯虚函数  
};  class Concrete : public Abstract {  
public:  void bar() override {  std::cout << "Concrete's bar()" << std::endl;  }  
};
```
虚析构函数（Virtual Destructor）：如果一个类被设计为基类，并可能被删除，那么它应该有一个虚析构函数。这是因为在删除子类对象时，如果析构函数不是虚的，那么只会调用基类的析构函数，而不会调用子类的析构函数，这可能导致资源泄露。
```
class Parent {  
public:  virtual ~Parent() {  // 释放资源  }  
};  class Child : public Parent {  
public:  ~Child() {  // 释放子类特有的资源  }  
};
```
虚函数表（Virtual Function Table）：C++ 通过虚函数表来实现动态绑定。每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，其中包含了指向虚函数的指针。每个对象都有一个指向其类虚函数表的指针。当通过基类指针或引用调用虚函数时，会先查找对象的虚函数表，然后找到对应的函数进行调用。
总之深入理解虚函数及其相关概念，可以帮助我们更好地利用面向对象编程的优势，实现代码的复用和扩展。