C++函数的虚函数在多态中扮演什么角色

C++虚函数在多态中的角色

多态性是面向对象编程的核心概念，它允许对象根据其类型以不同方式响应相同的调用。C++中的虚函数是实现此功能的关键机制。

什么是虚函数？

虚函数是一个被声明为virtual的成员函数。当一个派生类的对象调用虚函数时，将调用派生类的实现，而不是基类的实现。这允许同一基类指针指向的不同派生类对象表现出不同的行为。

在多态中的作用

虚函数在多态中的作用如下：

运行时绑定：当调用虚函数时，其实际实现是在运行时动态绑定的。这意味着在编译时无法确定调用哪个实现。派生类重写：派生类可以重写基类的虚函数，提供自己的实现。类型安全的向上转型：可以将派生类对象安全地向上转型为基类指针。这允许多态的行为，其中基类方法可以调用派生类的具体实现。

实战案例

考虑以下代码示例：

class Shape {public: virtual double area() = 0; // 虚函数};class Rectangle : public Shape {public: double length; double width; double area() override { return length * width; }};class Square : public Shape {public: double side; double area() override { return side * side; }};int main() { Shape* shape; // 基类指针 shape = new Rectangle(); // 指向 Rectangle 对象 cout << shape->area() << endl; // 调用 Rectangle::area() shape = new Square(); // 指向 Square 对象 cout << shape->area() << endl; // 调用 Square::area()}

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在这个示例中，area()是一个虚函数。Rectangle和Square派生类重写此函数，提供针对每种形状类型的特定面积计算。main()函数使用一个基类指针shape指向不同类型的形状对象，并展示了多态行为。

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