虚函数
概念:
虚函数是在C++等面向对象的编程语言中,在基类中被声明为virtual的成员函数。它允许在派生类中对该函数进行重写(或称为覆盖),以实现运行时多态。
用途:
- 实现运行时多态:由于基类指针或引用可以指向派生类对象,通过调用虚函数,可以根据实际对象类型来确定调用哪个函数,实现动态绑定。
- 代码重用:通过将函数定义在基类中,所有派生类都可以直接继承该函数,避免重复编写相同代码。
纯虚函数
概念:
纯虚函数是一种特殊的虚函数,它在基类中只有函数的声明,没有具体的实现。在C++中,纯虚函数的声明形式为在函数原型后面加上= 0。纯虚函数也被称为抽象函数。
用途:
- 定义接口:纯虚函数在基类中定义了一个接口,用于描述派生类应该具备的某个行为或功能。它相当于一个占位符,告诉派生类必须实现该函数。
- 实现多态性:通过纯虚函数,可以实现运行时的动态绑定和多态调用。将基类指针或引用指向不同的派生类对象,通过调用纯虚函数,可以根据对象的实际类型来执行相应的函数操作,实现多态性的效果。
- 强制派生类实现:派生类必须实现基类中声明的纯虚函数,否则派生类会成为抽象类,无法实例化对象。这确保了派生类满足基类的约束和要求。
总结:
- 虚函数和纯虚函数都是面向对象编程中重要的概念,它们在实现多态和抽象类方面起着关键作用。
- 虚函数在基类中有具体的实现,允许在派生类中进行重写,以实现运行时多态和代码重用。
- 纯虚函数在基类中没有具体的实现,它用于定义接口,并强制派生类实现该接口,从而确保派生类满足基类的约束和要求。
虚函数和纯虚函数的区别
虚函数和纯虚函数的区别主要体现在以下几个方面:
- 实现方式:
- 虚函数:在基类中声明为virtual的成员函数,可以有具体的实现。也就是说,在基类中,虚函数可以包含函数体,即便这个函数体是空的。
- 纯虚函数:在基类中声明为virtual并后跟= 0的成员函数,没有具体的实现。纯虚函数只是一个接口声明,不提供行为实现。
- 派生类的要求:
- 虚函数:在派生类中可以被重写(使用override关键字),也可以不被重写。如果派生类没有重写虚函数,则会使用基类中的默认实现(如果有的话)。
- 纯虚函数:在派生类中必须被实现。如果一个类中包含纯虚函数,那么这个类就是抽象类,不能被实例化。只有实现了所有纯虚函数的派生类才能被实例化。
- 作用:
- 虚函数:主要用于实现运行时的动态绑定,允许在运行时根据对象的实际类型来调用相应的函数。同时,虚函数也用于代码重用,通过基类提供默认实现,派生类可以选择性地覆盖。
- 纯虚函数:主要用于定义接口,即规定派生类必须实现某种行为或功能。纯虚函数是对派生类的约束,确保派生类满足基类的要求。
- 类的性质:
- 含有虚函数的类可以是抽象类,也可以不是。抽象类只是不能实例化的类,它可以包含虚函数,也可以不包含。
- 含有纯虚函数的类一定是抽象类,因为抽象类不能实例化,而纯虚函数没有实现,必须在派生类中实现。
总结来说,虚函数和纯虚函数的主要区别在于实现方式、派生类的要求、作用和类的性质。虚函数允许有具体实现,并在派生类中可以被重写;而纯虚函数没有具体实现,必须在派生类中被实现,且含有纯虚函数的类一定是抽象类。