C++ virtual虛函數

1. 爲什麼要使用虛函數？

• 在C++語言中，基類將類型相關的函數與派生類不做改變直接繼承的函數區分對待，對於某些函數，基類希望它的派生類各自定義適合自身的版本，此時基類就將這些函數聲明成虛函數。
• 虛函數使用virtual關鍵字表示，如下面程序中Parent類中的Function2就是虛函數
• 基類中定義的虛函數必須在其派生類中有和其完全相同的函數聲明（函數名、參數列表，返回值），使用override關鍵字，表示該函數可能會覆蓋基類中對應的虛函數。

2. 看一個例子

#include <iostream>

using namespace std;
class Parent
{    
 public:
    char data[20];
    void Function1(){
         printf("This is parent,function1\n");
    }
     // 這裏聲明Function2是虛函數
     virtual void Function2() {
         printf("This is parent,function2\n");
    }  
     
}parent;
class Child:public Parent
{
     void Function1(){
        printf("This is child,function1\n");
     }
     void Function2() override{
        printf("This is child,function2\n");
     }
     
}child;
int main(int argc, char* argv[])
{
    int a;
    Parent *p;  // 定義一個基類指針
    scanf("%d",&a);
    if(a)    // 如果輸入1   
        p=&child;        // 指向繼承類對象
    else    // 如果輸入0
        p=&parent;       // 否則指向基類對象
    p->Function1();  // 這裏在編譯時會直接給出Parent::Function1()的入口地址。    
    p->Function2();  // 注意這裏，執行的是哪一個Function2？
    return 0;
}

• 運行結果：
• 如果鍵盤輸入1，則：

1
This is parent,function1
This is child,function2

• 如果鍵盤輸入0，則：

0
This is parent,function1
This is parent,function2

一句概括的話：當使用基類的指針或引用調用虛函數時，會發生動態綁定，即該指針或引用可能綁定一個基類對象，也可能綁定一個派生類對象，這在函數運行的時候才能得知。如果綁定的是基類對象，則調用的是基類中的虛函數，如果綁定的是派生類對象，則調用的是派生類中的虛函數。

3. 動態綁定和靜態綁定的概念

• 靜態綁定：對於引用或指針，在編譯過程中就已經綁定了對象；
• 動態綁定：對於引用或指針，在編譯過程中不知道該綁定什麼對象，只有在運行時才進行綁定；

注意：當且僅當基類的指針或引用調用虛函數時，纔會發生動態綁定

• 因此，上面主程序中p->Function1();調用Function1時，由於Function1不是虛函數，因此不會發生動態綁定。在編譯時，p就已經綁定了其聲明的對象Parent類，因此其調用的自然是Parent中的Function1；
• p->Function2();調用Function2時，由於Function2是虛函數，因此發生動態綁定。編譯時，p不會綁定任何對象，在運行時，如果p綁定了Parent對象，則調用的是Parent類中的虛函數，如果綁定了Child對象，則調用的是Child類中的虛函數；