为什么要用虚函数？什么时候用虚函数？

Posted 2023-01-06 encoderlee

刚开始学C++学到“类”这一章的时候一直不明白虚函数用来做什么。看书上举的例子不太明白。

#include<iostream>
using namespace std;

class Father

public:
	void Show()
	
		cout<<"父类Show函数"<<endl;
	
;

class Son:public Father

public:
	void Show()
	
		cout<<"子类Show函数"<<endl;
	
;

int main()

	Father *p = new Son;
	p->Show();
	delete p;

运行结果为：父类Show函数

用父类指针指向子类对象，如果不将Show函数声明为虚函数，最终调用的是父类Show函数，而不是我们派生后重写的Show函数。如果将Show函数声明为虚函数，那么上述代码运行后将输出：子类Show函数

#include<iostream>
using namespace std;

class Father

public:
	void Show()
	
		cout<<"父类Show函数"<<endl;
	
;

class Son:public Father

public:
	void Show()
	
		cout<<"子类Show函数"<<endl;
	
;

int main()

	Son a;
	a.Show();

运行结果为：子类Show函数

我就纳闷了，为什么要用父类指针指向子类对象呢？这根本不需要声明为虚函数啊，直接定义一个子类对象，或是用子类指针指向子类对象，再来调用Show函数，即使不用声明为虚函数，也能调用我们派生后重写的Show函数啊。

虽然这样说，但是实际开发过程中不是这样的，当我们使用一些类库、框架的时候，这些类库、框架是事先就写好的。我们在使用的时候不能直接修改类库的源码，我们只能派生类库中的类来覆盖一些成员函数以实现我们的功能，但这些成员函数有的是由框架调用的。这种情况下，用虚函数是很好的办法。

#include<iostream>
using namespace std;

class Father

	void Put()
	
		cout<<"父类Put函数"<<endl;
	
public:
	void Show()
	
		Put();
	
;

class Son:public Father

	void Put()
	
		cout<<"子类Put函数"<<endl;
	
;

int main()

	Son a;
	a.Show();

运行结果为：父类Put函数

看上面的代码，把父类Father看做一个已经写好的框架、类库中的类，子类Son为我们派生出来的类。私有成员函数Put是由公有的Show函数来调用的，我们虽然派生后重写了Put函数，并且也是用子类对象来调用Show函数，Show函数又调用Put函数。运行后发现，结果调用的还是父类的Put函数，并没有调用我们重写的Put函数。我们把上面代码的Put函数声明为虚函数再来看。

#include<iostream>
using namespace std;

class Father

	virtual void Put()
	
		cout<<"父类Put函数"<<endl;
	
public:
	void Show()
	
		Put();
	
;

class Son:public Father

	virtual void Put()
	
		cout<<"子类Put函数"<<endl;
	
;

int main()

	Son a;
	a.Show();

运行结果为：子类Put函数

可以发现，声明为虚函数后，成功的调用了我们重写的Put函数。这就是虚函数的一个超典型的作用。

在面向过程的C语言中，在需要框架、类库回调我们自定义的函数的时候，往往是传入一个函数指针，让框架回调。

在面向对象的C++中，为了实现同样的目的，框架往往准备好了什么也不干的虚函数，由我们派生后重写这个虚函数，来实现我们的自定义功能。随后，框会调用这个虚函数。效果如图面向过程语言中的回调。