类中声明函数成员的时候，在函数的前面加上virtual关键字，则该成员为虚函数
虚函数的特点
- 如果在类中定义的虚函数，那么系统会为这个类维护一个虚函数表
- 类中会多出4个字节的指针去指向这个虚函数表，在虚函数表中保存了虚函数的首地址，在调用虚函数的时候就会先到表中查找虚函数，然后调用，就比普通函数多了步操作
- 虚函数表不会被继承，但是表中的项会被继承(虚函数会被继承)
虚函数的作用
通过类的继承及虚函数来实现多态
- 有两个类，他们之间是父子关系
- 子类和父类有同名的虚函数，但是功能不同
- 父类指针或引用指向父类或子类对象，指向哪个对象就可以调用哪个对象的虚函数成员
示例：
#include<iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
virtual void speak() {
cout << "动物在说话" << endl;
}
};
class Cat :public Animal {
public:
virtual void speak() {//子类重写父类的虚函数
cout<<"猫在喵喵叫" << endl;
}
};
int main() {
//调用：父类指针指向子类对象
Animal* p = new Cat;
p->speak();//调用的是Cat的speak()
delete p;
}
多态下释放的注意事项
基类中有虚函数时，且通过父类指针去分配子类对象的时候，在释放的时候只能通过父类指针去进行释放，在delete父类指针的时候会调用父类的析构函数，而不会调用子类的析构函数；需要把父类的析构函数定义为虚析构，那么在释放父类指针的时候也就会调用子类的析构函数了。
以上面示例为例：
#include<iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
virtual ~Animal() {
cout << "调用了父类析构" << endl;
}
virtual void speak() {
cout << "动物在说话" << endl;
}
};
class Cat :public Animal {
public:
~Cat() {
cout << "调用了子类析构" << endl;
}
virtual void speak() {//子类重写父类的虚函数
cout<<"猫在喵喵叫" << endl;
}
};
int main() {
//调用：父类指针指向子类对象
Animal* p = new Cat;
p->speak();//调用的是Cat的speak()
delete p;
}
输出：
猫在喵喵叫
调用了子类析构
调用了父类析构
注意：构造函数不能是虚函数
纯虚函数
纯虚函数是一种特殊的虚函数。在基类中不能为虚函数给出有意义的实现，就可以把它声明为纯虚函数，然后把它的实现留给派生类去完成。
定义：virtual 函数返回值类型 函数名(函数参数)=0;
在C++中没有interface关键字，“接口”的概念靠纯虚函数实现
示例：
#include<iostream>
#include<string>
class Printable {
public:
virtual std::string GetID() = 0;
void PrintID() {
std::cout << this->GetID() << std::endl;
}
};
class Student :public Printable {
public:
std::string StuID = "S123456";
std::string GetID() override {
return StuID;
}
};
class Teacher :public Printable{
public:
std::string TeaID = "T654321";
std::string GetID() override {
return TeaID;
}
};
int main() {
Student stu;
stu.PrintID();
Teacher tea;
tea.PrintID();
}
Student类和Teacher类可以看作是实现了“Printable接口”
纯虚析构
析构函数也可以声明成纯虚析构，类内写声明，不用实现；但要在类外实现。
virtual ~类名()=0;//纯虚析构的类内声明
类名::~类名(){};//纯虚析构的类外实现
抽象类
- 在一个类中具有一个及以上纯虚函数，那么这个类被称之为抽象类
- 抽象类不能实例化对象，但是可以定义指针，只能作为基类为派生类服务
- 如果派生类中没有完全实现基类中所有的纯虚函数，那么该派生类也会变成抽象类，同样不能实例化对象
final
- 可以阻止成员函数的重写：
virtual void fun() final - 可以阻止类的继承：
class C1 final
注：一个抽象类被阻止继承，那么这个类就没有任何作用(一般不会这样写)