C++虚函数和纯虚函数

只有用virtual声明类的成员函数，使之成为虚函数，不能将类外的普通函数声明为虚函数。因为虚函数的作用是允许在派生类中对基类的虚函数重新定义。所以虚函数只能用于类的继承层次结构中。

     一个成员函数被声明为虚函数后，在同一类族中的类就不能再定义一个非virtual的但与该虚函数具有相同的参数（包括个数和类型）和函数返回值类型的同名函数。

       根据什么考虑是否把一个成员函数声明为虚函数？

       ①  看成员函数所在的类是否会作为基类

       ② 看成员函数在类的继承后有无可能被更改功能，如果希望更改其功能的，一般应该将它声明为虚函数。

       如果成员函数在类被继承后功能不需修改，或派生类用不到该函数，则不要把它声明为虚函数。不要仅仅考虑到作为基类而把类中的所有成员函数都声明为虚函数。

      应考虑对成员函数的调用是通过对象名还是通过基类指针或引用去访问，如果是通过基类指针或引用去访问的，则应当声明为虚函数。有时在定义虚函数时，并不定义其函数体，即纯虚函数。它的作用只是定义了一个虚函数名,具体功能留给派生类去添加。

      说明：使用虚函数，系统要有一定的空间开销。当一个类带有虚函数时，编译系统会为该类构造一个虚函数表（vtbl），它是一个指针数组，存放每个虚函数的入口地址。系统在进行动态关联的时间开销很少，提高了多态性的效率。

一、虚析构函数

      析构函数的作用是在对象撤销之前把类的对象从内存中撤销。通常系统只会执行基类的析构函数，不执行派生类的析构函数。

      只需要把基类的析构函数声明为虚函数，即虚析构函数，这样当撤销基类对象的同时也撤销派生类的对象，这个过程是动态关联完成的。

      如果将基类的析构函数声明为虚函数时，由该基类所派生的所有派生类的析构函数都自动成为虚函数，即使派生类的析构函数与基类的析构函数名字不相同。

       最好把基类的析构函数声明为虚函数，这将使所有派生类的析构函数自动成为虚函数，如果程序中显式delete运算符删除一个对象，而操作对象用了指向派生类对象的基类指针，系统会调用相应类的析构函数。

     构造函数不能声明为虚函数。

 

二、纯虚函数

        有时候，基类中的虚函数是为了派生类中的使用而声明定义的，其在基类中没有任何意义。此类函数我们叫做纯虚函数，不需要写成空函数的形式，只需要声明成：

      virtual 函数类型 函数名（形参表列）=0;

       注意：纯虚函数没有函数体；

      最后面的“=0“并不代表函数返回值为0，只是形式上的作用，告诉编译系统”这是纯虚函数”；

      这是一个声明语句，最后应有分号。

     纯虚函数只有函数的名字但不具备函数的功能，不能被调用。在派生类中对此函数提供定义后，才能具备函数的功能，可以被调用

为什么要用纯虚函数？

在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。为了解决这个问题，方便使用类的多态性，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。

在什么情况下使用纯虚函数(pure vitrual function)?

1，当想在基类中抽象出一个方法，且该基类只做能被继承，而不能被实例化；

2，这个方法必须在派生类(derived class)中被实现；

   如果满足以上两点，可以考虑将该方法申明为pure virtual function.

我们来举个例子，我们先定义一个形状的类(Cshape)，但凡是形状我们都要求其能显示自己。所以我们定义了一个类如下：

class CShape

{

    virtual void Show(){};

};

但没有CShape这种形状，因此我们不想让CShape这个类被实例化，我们首先想到的是将Show函数的定义（实现）部分删除如下：

class CShape

{

    virtual void Show();

};

当我们使用下面的语句实例化一个CShape时：

CShape cs;  //这是我们不允许的，但仅用上面的代码是可以通过编译（但link时失败）。