Ｃ＋＋虚函数和纯虚函数的区别

C++里，有虚函数也有纯虚函数，这两个概念名字很像，但是作用却不同，下面讲一下这两个概念的区别。

虚函数

虚函数主要是用在多态方面。虚函数是在基类中声明函数为virtual，并在子类中重写的函数，虚函数可以通过基类类型的指针调用子类里被重写的虚函数，可以实现多态。

我们先来看一看不用虚函数的情况：

子类函数屏蔽基类函数

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
void hello()
{
cout << "hello world Base" << endl;

}
};

class Derived : public Base
{
public:
void hello()
{
cout << "hello world Derived" <<endl;
}
};

int main()

{
Base b;
Derived d;

b.hello();
d.hello();
　　 /*******
　　 运行结果
hello world Base
hello world Derived
********/

Base *b1;
Base *b2;
b1 = &b;
b2 = &d;

b1->hello();
b2->hello();
/*******
运行结果
hello world Base
hello world Base
********/

}

使用虚函数实现多态

可以看到，虽然把子类类型的值赋给了基类类型指针b2，但是b2->hello()这代码的结果仍然是调用了基类的hello()方法，这是因为，基类指针只能访问对象的基类部分，所以无法调用子类里的hello方法。

这样的话，我们要实现多态，就需要使用虚函数了，将上面的代码稍微改动一下。只需要在基类的hello()方法里前添加关键字virtual就行了。

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
void hello()
{
cout << "hello world Base" << endl;

}
};

class Derived : public Base
{
public:
virtual void hello()
{
cout << "hello world Derived" <<endl;
}
};

int main()

{
Base b;
Derived d;

b.hello();
d.hello();
　　 /*******
　　 运行结果
hello world Base
hello world Derived
********/

Base *b1;
Base *b2;
b1 = &b;
b2 = &d;

b1->hello();
b2->hello();
/*******
运行结果
hello world Base
hello world Derived
********/

}

可以看到，通过虚函数，我们实现了多态。那么虚函数的大致工作原理是什么呢？

虚函数工作原理

先说明下，创建派生类的时候，先调用基类的构造函数，再调用子类的构造函数，一个派生类在内存中大概是这样的:

一一一一一一一

Base

一一一一一一一

Derived

一一一一一一一

Base部分和Derived部分是连接在一起的。两个一起组成了子类对象。

每一个类都有一个虚函数表(v-table)，每个对象都有一个虚函数指针(vptr)，指向虚函数表。当子类对象被创建后，虚函数指针就会指向子类中覆盖的虚函数。当使用基类指针时，虚函数指针将根据基类指针指向的对象的实际类型，来指向正确的函数。

当然，这个只是大概的步骤，虚函数在每本C++书里都会有介绍，如果想要更详细，深入的了解虚函数，可以去看看一些C++的经典著作。

纯虚函数

定义

纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中声明，却只能在派生类中给实现。在基类中声明纯虚函数的语法为:

　virtual void hello() = 0;

引入原因

因为C++没有接口这个关键字，我们想要规定一个类的行为的时候，就需要使用纯虚函数来解决问题，因为虚函数没有要求子类强制重写基类的方法，所以说无法靠虚函数规定子类的行为。而纯虚函数可以要求子类强制重写基类的纯虚方法。含有一个或者多个纯虚函数的类称为抽象类，抽象类无法被实例化。

代码

class IBreath
{
public:
virtual void breath() = 0;
};

class Person : public IBreath
{
public:
void breath()
{
cout << "breathing...... " << endl;
}
};

int main()

{

Person p;
p.breath();
// 运行结果：breathing......
}

假如我们有一个Person类，这个类的所有对象要有一个呼吸的动作，我们声明了一个抽象类IBreath，里面有一个纯虚函数breath(),之后通过Person继承了这个抽象类，强制实现了breath()函数。

总结

可以看出，虚函数可以让子类继承并重写方法，但是没有强制的要求，而纯虚函数强制子类重写该函数，所以，纯虚函数总被当成接口来使用，而虚函数可以在实现多态的时候使用。