c++ 虛函數與純虛函數的區別(深入分析)

在物件導向的C++語言中，虛函數（virtual function）是一個非常重要的概念。因為它充分體現 了物件導向思想中的繼承和多態性這兩大特性，在C++語言裡應用極廣。比如在微軟的MFC類庫中，你會發現很多函數都有virtual關鍵字，也就是說， 它們都是虛函數。難怪有人甚至稱虛函數是C++語言的精髓。
那麼，什麼是虛函數呢，我們先來看看微軟的解釋：
虛函數是指一個類中你希望重載的成員函數，當你用一個基類指標或引用指向一個繼承類對象的時候，你調用一個虛函數，實際調用的是繼承類的版本。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　這個定義說得不是很明白。MSDN中還給出了一個例子，但是它的例子也並不能很好的說明問題。我們自己編寫這樣一個例子： 複製代碼 代碼如下:#include "stdio.h"
#include "conio.h"
class Parent
{
public:
char data[20];
void Function1();
virtual void Function2(); // 這裡聲明Function2是虛函數
}parent;
void Parent::Function1()
{
printf("This is parent,function1\n");
}
void Parent::Function2()
{
printf("This is parent,function2\n");
}
class Child: public Parent
{
void Function1();
void Function2();

} child;
void Child::Function1()
{
printf("This is child,function1\n");
}
void Child::Function2()
{
printf("This is child,function2\n");
}
int main(int argc, char* argv[])
{
Parent *p; // 定義一個基類指標

if ( _getch()=='c' ) // 如果輸入一個小寫字母c
p=&child; // 指向繼承類對象
else
p=&parent; // 否則指向基類對象

p->Function1(); // 這裡在編譯時間會直接給出Parent::Function1()的 入口地址。
p->Function2(); // 注意這裡，執行的是哪一個Function2？

return 0;
}

用任意版本的Visual C++或Borland C++編譯並運行，輸入一個小寫字母c，得到下面的結果：
This is parent,function1
This is child,function2
為什麼會有第一行的結果呢？因為我們是用一個Parent類的指標調用函數Fuction1()，雖然實際上這個指標指向的是Child類的對象，但編譯器 無法知道這一事實（直到啟動並執行時候，程式才可以根據使用者的輸入判斷出指標指向的對象），它只能按照調用Parent類的函數來理解並編譯，所以我們看到了 第一行的結果。
　　
那麼第二行的結果又是怎麼回事呢？我們注意到，Function2()函數在基類中被virtual關鍵字修飾，也就是 說，它是一個虛函數。虛函數最關鍵的特點是“動態聯編”，它可以在運行時判斷指標指向的對象，並自動調用相應的函數。如果我們在運行上面的程式時任意輸入 一個非c的字元，結果如下：
This is parent,function1
This is parent,function2
　　
請注意看第二行，它的結果出現了變化。程式中僅僅調用了一個Function2()函數，卻可以根據使用者的輸入自動決定到底調用基類中的Function2 還是繼承類中的Function2，這就是虛函數的作用。我們知道，在MFC中，很多類都是需要你繼承的，它們的成員函數很多都要重載，比如編寫MFC應 用程式最常用的CView::OnDraw(CDC*)函數，就必須重載使用。把它定義為虛函數（實際上，在MFC中OnDraw不僅是虛函數，還是純虛 函數），可以保證時刻調用的是使用者自己編寫的OnDraw。虛函數的重要用途在這裡可見一斑。
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再看下面的
衍生類別的大小問題C++中虛函數和純虛函數的概念，差別和分別存在的原因
首先：強調一個概念
定義一個函數為虛函數，不代表函數為不被實現的函數，定義它為虛函數是為了允許用基類的指標來調用子類的這個函數
定義一個函數為純虛函數，才代表函數沒有被實現，定義他是為了實現一個介面，起到一個規範的作用，規範繼承這個類的程式員必須實現這個函數。
對繼承的影響：
普通的類（沒有虛函數，純虛函數）就可以被繼承，而且工作的相當好
關於這個問題有以下疑問：
純虛函數難道就是為了實現介面？介面存在的意義？
我實在弄不懂，我幹嘛要預先定義好？未來的事情本難料，就等有一天我的類中需要使用某個函數，在添加一個函數不就可以？
關於執行個體化一個類：
有純虛函數的類是不可能產生類對象的，如果沒有純虛函數則可以。比如： 複製代碼 代碼如下:class CA
{
public:
virtual void fun() = 0; // 說明fun函數為純虛函數
virtual void fun1();
};
class CB
{
public:
virtual void fun();
virtual void fun1();
};
// CA，CB類的實現
...
void main()
{
CA a; // 不允許，因為類CA中有純虛函數
CB b; // 可以，因為類CB中沒有純虛函數

...
}

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虛函數在多態中間的使用：
多態一般就是通過指向基類的指標來實現的。
dog mydogwangwang;
mydogwangwang.born();
一定是返回“dog”
那麼
horse myhorsepipi;
myhorsepipi.born();
一定是返回“horse”
也是多態呀？
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有一點你必須明白，就是用父類的指標在運行時刻來調用子類:
例如，有個函數是這樣的： 複製代碼 代碼如下:void animal::fun1(animal *maybedog_maybehorse)
{
maybedog_maybehorse->born();
}

參數maybedog_maybehorse在編譯時間刻並不知道傳進來的是dog類還是horse類，所以就把它設定為animal類，具體到運行時決定了才決定用那個函數。
也就是說用父類指標通過虛函數來決定運行時刻到底是誰而指向誰的函數。 複製代碼 代碼如下://用虛函數
#include <iostream.h>
class animal
{
public:
animal();
~animal();
void fun1(animal *maybedog_maybehorse);
virtual void born();
};
void animal::fun1(animal *maybedog_maybehorse)
{
maybedog_maybehorse->born();
}
animal::animal()
{
}
animal::~animal()
{
}
void animal::born()
{
cout<< "animal";
}
class dog: public animal
{
public:
dog();
~dog();
virtual void born();
};
dog::dog()
{
}
dog::~dog()
{
}
void dog::born()
{
cout<<"dog";
}
class horse:public animal
{
public:
horse();
~horse();
virtual void born();
};
horse::horse()
{
}
horse::~horse()
{
}
void horse::born()
{
cout<<"horse";
}
void main()
{
animal a;
dog b;
horse c;
a.fun1(&c);
}
//output: horse
//不用虛函數
#include <iostream.h>
class animal
{
public:
animal();
~animal();
void fun1(animal *maybedog_maybehorse);
void born();
};
void animal::fun1(animal *maybedog_maybehorse)
{
maybedog_maybehorse->born();
}
animal::animal()
{
}
animal::~animal()
{
}
void animal::born()
{
cout<< "animal";
}
class dog: public animal
{
public:
dog();
~dog();
void born();
};
dog::dog()
{
}
dog::~dog()
{
}
void dog::born()
{
cout<<"dog";
}
class horse:public animal
{
public:
horse();
~horse();
void born();
};
horse::horse()
{
}
horse::~horse()
{
}
void horse::born()
{
cout<<"horse";
}
void main()
{
animal a;
dog b;
horse c;
a.fun1(&c);
}
//output: animal

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有純虛函數的類是抽象類別，不能產生對象，只能派生。他派生的類的純虛函數沒有被改寫，那麼，它的衍生類別還是個抽象類別。
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定義純虛函數就是為了讓基類不可執行個體化化,
因為執行個體化這樣的抽象資料結構本身並沒有意義.
或者給出實現也沒有意義
實際上我個人認為純虛函數的引入,是出於兩個目的：
1.為了安全.因為避免任何需要明確但是因為不小心而導致的未知的結果. 提醒子類去做應做的實現.
2.為了效率,不是程式執行的效率,而是為了編碼的效率.