C++中虚函数的作用是什么？它应该怎么用呢？
C++中虚函数的作用：
1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。
同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。
C++中虚函数的用法：
比如你有个游戏，游戏里有个虚基类叫「怪物」，有纯虚函数 「攻击」。然后派生出了三个子类「狼」「蜘蛛」「蟒蛇」，都实现了自己不同的「攻击」函数，比如狼是咬人，蜘蛛是吐丝，蟒蛇把你缠起来。
然后出现好多怪物的时候就可以定义一个 虚基类指针数组，把各种怪物的指针给它，然后迭代循环的时候直接 monster[i]->attack() 攻击玩家就行了，大概见下图：
扩展资料：
使用虚函数的注意事项：
一、包含虚函数的类指针列表会增大。
二、虚析构函数
析构函数的作用是在对象撤销之前做必要的“清理现场”的工作。当派生类的对象从内存中撤销的时候，会先先调用派生类的析构函数然后再调用基类的析构函数。
当我们new一个临时对象时，若基类中包含析构函数，并且定义了一个指向该基类的指针变量。
三、构造函数不能声明为虚函数
构造函数不能声明为虚函数。如果声明为虚函数，编译器会自动报出。
四、不在析构或者构造过程中调用虚函数
在析构函数或者是构造函数中，我们绝对不能调用虚函数。即使，我们在构造函数或者析构函数中调用虚函数，也不会下降至派生类中调用函数。
C++中虚函数的作用：
1、方便使用多态特性。
2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。
声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以，用户不能创建类的实例，只能创建它的派生类的实例。
纯虚函数最显著的特征是：它们必须在继承类中重新声明函数（不要后面的＝0，否则该派生类也不能实例化），而且它们在抽象类中往往没有定义。
定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅只是继承函数的接口。
3、纯虚函数的意义，让所有的类对象（主要是派生类对象）都可以执行纯虚函数的动作，但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者，“你必须提供一个纯虚函数的实现，但我不知道你会怎样实现它”。
虚函数的使用方法是：
1、在基类用virtual声明成员函数为虚函数。这样就可以在派生类中重新定义此函数，为它赋予新的功能，并能方便地被调用。在类外定义虚函数时，不必再加virtual。
2、在派生类中重新定义此函数，要求函数名、函数类型、函数参数个数和类型全部与基类的虚函数相同，并根据派生类的需要重新定义函数体。
C++规定，当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。因此在派生类重新声明该虚函数时，可以加virtual，也可以不加，但习惯上一般在每一层声明该函数时都加virtual，使程序更加清晰。如果在派生类中没有对基类的虚函数重新定义，则派生类简单地继承其直接基类的虚函数。
3、定义一个指向基类对象的指针变量，并使它指向同一类族中需要调用该函数的对象。
4、通过该指针变量调用此虚函数，此时调用的就是指针变量指向的对象的同名函数。通过虚函数与指向基类对象的指针变量的配合使用，就能方便地调用同一类族中不同类的同名函数，只要先用基类指针指向即可。
如果指针不断地指向同一类族中不同类的对象，就能不断地调用这些对象中的同名函数。这就如同前面说的，不断地告诉出租车司机要去的目的地，然后司机把你送到你要去的地方。
扩展资料：
说明：
有时在基类中定义的非虚函数会在派生类中被重新定义，如果用基类指针调用该成员函数，则系统会调用对象中基类部分的成员函数；如果用派生类指针调用该成员函数，则系统会调用派生类对象中的成员函数，这并不是多态性行为(使用的是不同类型的指针)，没有用到虚函数的功能。
以前介绍的函数重载处理的是同一层次上的同名函数问题，而虚函数处理的是不同派生层次上的同名函数问题，前者是横向重载，后者可以理解为纵向重载。但与重载不同的是:同一类族的虚函数的首部是相同的，而函数重载时函数的首部是不同的(参数个数或类型不同)。
总结：
1、纯虚函数声明如下： virtual void funtion1()=0; 纯虚函数一定没有定义，纯虚函数用来规范派生类的行为，即接口。包含纯虚函数的类是抽象类，抽象类不能定义实例，但可以声明指向实现该抽象类的具体类的指针或引用。
2、虚函数声明如下：virtual ReturnType FunctionName(Parameter)；虚函数必须实现，如果不实现，编译器将报错，错误提示为：error LNK****: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall ClassName::virtualFunctionName(void)"
3、对于虚函数来说，父类和子类都有各自的版本。由多态方式调用的时候动态绑定。
4、实现了纯虚函数的子类，该纯虚函数在子类中就编程了虚函数，子类的子类即孙子类可以覆盖该虚函数，由多态方式调用的时候动态绑定。
5、虚函数是C++中用于实现多态(polymorphism)的机制。核心理念就是通过基类访问派生类定义的函数。
6、在有动态分配堆上内存的时候，析构函数必须是虚函数，但没有必要是纯虚的。
7、友元不是成员函数，只有成员函数才可以是虚拟的，因此友元不能是虚拟函数。但可以通过让友元函数调用虚拟成员函数来解决友元的虚拟问题。
8、析构函数应当是虚函数，将调用相应对象类型的析构函数，因此，如果指针指向的是子类对象，将调用子类的析构函数，然后自动调用基类的析构函数。
C++中虚函数的作用：
1、简单地说，那些被virtual关键字修饰的成员函数，就是虚函数。
2、实现多态性，多态性是将接口与实现进行分离。
3、当基类指针指向一个子类对象，通过这个指针调用子类和基类同名成员函数的时候，基类声明为虚函数就会调子类的这个函数，不声明就会调用基类的。
C++中虚函数的用法：
1、比如你有个游戏，游戏里有个虚基类叫「怪物」，有纯虚函数 「攻击」。
2、派生出了三个子类「狼」「蜘蛛」「蟒蛇」，都实现了自己不同的「攻击」函数，比如狼是咬人，蜘蛛是吐丝，蟒蛇把你缠起来。
3、出现好多怪物的时候就可以定义一个 虚基类指针数组，把各种怪物的指针给它，然后迭代循环的时候直接 monster[i]->attack() 攻击玩家就行了，大概见下图：
扩展资料：
使用虚函数的注意事项：
1、包含虚函数的类指针列表会增大。
2、虚析构函数
（1）析构函数的作用是在对象撤销之前做必要的“清理现场”的工作。
（2）当派生类的对象从内存中撤销的时候，会先先调用派生类的析构函数然后再调用基类的析构函数。
（3）当我们new一个临时对象时，若基类中包含析构函数，并且定义了一个指向该基类的指针变量。
3、构造函数不能声明为虚函数
构造函数不能声明为虚函数。如果声明为虚函数，编译器会自动报出。
4、不在析构或者构造过程中调用虚函数
在析构函数或者是构造函数中，我们绝对不能调用虚函数。即使，我们在构造函数或者析构函数中调用虚函数，也不会下降至派生类中调用函数。
参考资料来源：虚函数—百度百科
虚函数的作用:
允许在派生类中重新定义与基类同名的函数，并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。
虚函数的使用方法是：
1.在基类用virtual声明成员函数为虚函数可以在派生类中重新定义此函数，为它赋予新的功能，并能方便地被调用。
在类外定义虚函数时，不必再加virtual。
2.在派生类中重新定义此函数，要求函数名、函数类型、函数参数个数和类型全部与基类的虚函数相同，并根据派生类的需要重新定义函数体。
在派生类重新声明该虚函数时，可以加virtual，也可以不加，但习惯上一般在每一层声明该函数时都加virtual，使程序更加清晰。
3.如果在派生类中没有对基类的虚函数重新定义，则派生类简单地继承其直接基类的虚函数。
4.定义一个指向基类对象的指针变量，并使它指向同一类族中需要调用该函数的对象。
通过该指针变量调用此虚函数，此时调用的就是指针变量指向的对象的同名函数;
虚函数与指向基类对象的指针变量的配合使用，就能方便地调用同一类族中不同类的同名函数，只要先用基类指针指向即可。
扩展资料:
C++中虚函数的总结
1、如果期望派生类重新定义一个成员函数，应该在基类中把此函数设为virtual。
2.以一个单一指令调用不同函数，这种性质成为多态（polymorphism）;
虚拟函数是C++语言的多态性质以及动态绑定的关键。
3.抽象类中的虚函数不打算被调用，不应该定义它，应该把它设置为纯虚函数（在函数声明之后加上'=0'即可）;
拥有纯虚函数者为抽象类，以别于所谓的具体类;
抽象类不能产出对象实例，但是我们可以拥有指向抽象类的指针，以便于操作抽象类中的各个派生类。
4.虚函数派生下去仍为虚函数，而且可以省略virtual关键字。
参考资料:百度百科－虚函数
下面是对C++的虚函数这玩意儿的理解。
一， 什么是虚函数（如果不知道虚函数为何物，但有急切的想知道，那你就应该从这里开始）
简单地说，那些被virtual关键字修饰的成员函数，就是虚函数。虚函数的作用，用专业术语来解释就是实现多态性（Polymorphism），多态性是将接口与实现进行分离；用形象的语言来解释就是实现以共同的方法，但因个体差异而采用不同的策略。下面来看一段简单的代码
class A{
public:
void print(){ cout<<”This is A”<<endl;}
};
class B:public A{
public:
void print(){ cout<<”This is B”<<endl;}
};
int main(){ //为了在以后便于区分，我这段main()代码叫做main1
A a;
B b;
a.print();
b.print();
}
通过class A和class B的print()这个接口，可以看出这两个class因个体的差异而采用了不同的策略，输出的结果也是我们预料中的，分别是This is A和This is B。但这是否真正做到了多态性呢？No，多态还有个关键之处就是一切用指向基类的指针或引用来操作对象。那现在就把main()处的代码改一改。
int main(){ //main2
A a;
B b;
A* p1=&a;
A* p2=&b;
p1->print();
p2->print();
}
运行一下看看结果，哟呵，蓦然回首，结果却是两个This is A。问题来了，p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print()函数，这不是我们所期望的结果，那么解决这个问题就需要用到虚函数
class A{
public:
virtual void print(){ cout<<”This is A”<<endl;} //现在成了虚函数了
};
class B:public A{
public:
void print(){ cout<<”This is B”<<endl;} //这里需要在前面加上关键字virtual吗？
};
毫无疑问，class A的成员函数print()已经成了虚函数，那么class B的print()成了虚函数了吗？回答是Yes，我们只需在把基类的成员函数设为virtual，其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数。所以，class B的print()也成了虚函数。那么对于在派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰，那就是你自己的问题了。
现在重新运行main2的代码，这样输出的结果就是This is A和This is B了。
现在来消化一下，我作个简单的总结，指向基类的指针在操作它的多态类对象时，会根据不同的类对象，调用其相应的函数，这个函数就是虚函数。
二， 虚函数是如何做到的（如果你没有看过《Inside The C++ Object Model》这本书，但又急切想知道，那你就应该从这里开始）
虚函数是如何做到因对象的不同而调用其相应的函数的呢？现在我们就来剖析虚函数。我们先定义两个类
class A{ //虚函数示例代码
public:
virtual void fun(){cout<<1<<endl;}
virtual void fun2(){cout<<2<<endl;}
};
class B:public A{
public:
void fun(){cout<<3<<endl;}
void fun2(){cout<<4<<endl;}
};
由于这两个类中有虚函数存在，所以编译器就会为他们两个分别插入一段你不知道的数据，并为他们分别创建一个表。那段数据叫做vptr指针，指向那个表。那个表叫做vtbl，每个类都有自己的vtbl，vtbl的作用就是保存自己类中虚函数的地址，我们可以把vtbl形象地看成一个数组，这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址，请看图
通过上图，可以看到这两个vtbl分别为class A和class B服务。现在有了这个模型之后，我们来分析下面的代码
A *p=new A;
p->fun();
毫无疑问，调用了A::fun()，但是A::fun()是如何被调用的呢？它像普通函数那样直接跳转到函数的代码处吗？No，其实是这样的，首先是取出vptr的值，这个值就是vtbl的地址，再根据这个值来到vtbl这里，由于调用的函数A::fun()是第一个虚函数，所以取出vtbl第一个slot里的值，这个值就是A::fun()的地址了，最后调用这个函数。现在我们可以看出来了，只要vptr不同，指向的vtbl就不同，而不同的vtbl里装着对应类的虚函数地址，所以这样虚函数就可以完成它的任务。
而对于class A和class B来说，他们的vptr指针存放在何处呢？其实这个指针就放在他们各自的实例对象里。由于class A和class B都没有数据成员，所以他们的实例对象里就只有一个vptr指针。通过上面的分析，现在我们来实作一段代码，来描述这个带有虚函数的类的简单模型。
#include<iostream>
using namespace std;
//将上面“虚函数示例代码”添加在这里
int main(){
void (*fun)(A*);
A *p=new B;
long lVptrAddr;
memcpy(&lVptrAddr,p,4);
memcpy(&fun,reinterpret_cast<long*>(lVptrAddr),4);
fun(p);
delete p;
system("pause");
}
用VC或Dev-C++编译运行一下，看看结果是不是输出3，如果不是，那么太阳明天肯定是从西边出来。现在一步一步开始分析
void (*fun)(A*); 这段定义了一个函数指针名字叫做fun，而且有一个A*类型的参数，这个函数指针待会儿用来保存从vtbl里取出的函数地址
A* p=new B; 这个我不太了解，算了，不解释这个了
long lVptrAddr; 这个long类型的变量待会儿用来保存vptr的值
memcpy(&lVptrAddr,p,4); 前面说了，他们的实例对象里只有vptr指针，所以我们就放心大胆地把p所指的4bytes内存里的东西复制到lVptrAddr中，所以复制出来的4bytes内容就是vptr的值，即vtbl的地址
现在有了vtbl的地址了，那么我们现在就取出vtbl第一个slot里的内容
memcpy(&fun,reinterpret_cast<long*>(lVptrAddr),4); 取出vtbl第一个slot里的内容，并存放在函数指针fun里。需要注意的是lVptrAddr里面是vtbl的地址，但lVptrAddr不是指针，所以我们要把它先转变成指针类型
fun(p); 这里就调用了刚才取出的函数地址里的函数，也就是调用了B::fun()这个函数，也许你发现了为什么会有参数p,其实类成员函数调用时，会有个this指针，这个p就是那个this指针，只是在一般的调用中编译器自动帮你处理了而已，而在这里则需要自己处理。
delete p;和system("pause"); 这个我不太了解，算了，不解释这个了
如果调用B::fun2()怎么办？那就取出vtbl的第二个slot里的值就行了
memcpy(&fun,reinterpret_cast<long*>(lVptrAddr+4),4); 为什么是加4呢？因为一个指针的长度是4bytes，所以加4。或者memcpy(&fun,reinterpret_cast<long*>(lVptrAddr)+1,4); 这更符合数组的用法，因为lVptrAddr被转成了long*型别，所以+1就是往后移sizeof(long)的长度
三， 以一段代码开始
#include<iostream>
using namespace std;
class A{ //虚函数示例代码2
public:
virtual void fun(){ cout<<"A::fun"<<endl;}
virtual void fun2(){cout<<"A::fun2"<<endl;}
};
class B:public A{
public:
void fun(){ cout<<"B::fun"<<endl;}
void fun2(){ cout<<"B::fun2"<<endl;}
}; //end//虚函数示例代码2
int main(){
void (A::*fun)(); //定义一个函数指针
A *p=new B;
fun=&A::fun;
(p->*fun)();
fun = &A::fun2;
(p->*fun)();
delete p;
system("pause");
}
你能估算出输出结果吗？如果你估算出的结果是A::fun和A::fun2，呵呵，恭喜恭喜，你中圈套了。其实真正的结果是B::fun和B::fun2，如果你想不通就接着往下看。给个提示，&A::fun和&A::fun2是真正获得了虚函数的地址吗？
首先我们回到第二部分，通过段实作代码，得到一个“通用”的获得虚函数地址的方法
#include<iostream>
using namespace std;
//将上面“虚函数示例代码2”添加在这里
void CallVirtualFun(void* pThis,int index=0){
void (*funptr)(void*);
long lVptrAddr;
memcpy(&lVptrAddr,pThis,4);
memcpy(&funptr,reinterpret_cast<long*>(lVptrAddr)+index,4);
funptr(pThis); //调用
}
int main(){
A* p=new B;
CallVirtualFun(p); //调用虚函数p->fun()
CallVirtualFun(p,1);//调用虚函数p->fun2()
system("pause");
}
现在我们拥有一个“通用”的CallVirtualFun方法。
这个通用方法和第三部分开始处的代码有何联系呢？联系很大。由于A::fun()和A::fun2()是虚函数，所以&A::fun和&A::fun2获得的不是函数的地址，而是一段间接获得虚函数地址的一段代码的地址，我们形象地把这段代码看作那段CallVirtualFun。编译器在编译时，会提供类似于CallVirtualFun这样的代码，当你调用虚函数时，其实就是先调用的那段类似CallVirtualFun的代码，通过这段代码，获得虚函数地址后，最后调用虚函数，这样就真正保证了多态性。同时大家都说虚函数的效率低，其原因就是，在调用虚函数之前，还调用了获得虚函数地址的代码。
最后的说明：本文的代码可以用VC6和Dev-C++4.9.8.0通过编译，且运行无问题。其他的编译器小弟不敢保证。其中，里面的类比方法只能看成模型，因为不同的编译器的低层实现是不同的。例如this指针，Dev-C++的gcc就是通过压栈，当作参数传递，而VC的编译器则通过取出地址保存在ecx中。所以这些类比方法不能当作具体实现
