C++ virtual虚函数

1. 为什么要使用虚函数？

• 在C++语言中，基类将类型相关的函数与派生类不做改变直接继承的函数区分对待，对于某些函数，基类希望它的派生类各自定义适合自身的版本，此时基类就将这些函数声明成虚函数。
• 虚函数使用virtual关键字表示，如下面程序中Parent类中的Function2就是虚函数
• 基类中定义的虚函数必须在其派生类中有和其完全相同的函数声明（函数名、参数列表，返回值），使用override关键字，表示该函数可能会覆盖基类中对应的虚函数。

2. 看一个例子

#include <iostream>

using namespace std;
class Parent
{    
 public:
    char data[20];
    void Function1(){
         printf("This is parent,function1\n");
    }
     // 这里声明Function2是虚函数
     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;  // 定义一个基类指针
    scanf("%d",&a);
    if(a)    // 如果输入1   
        p=&child;        // 指向继承类对象
    else    // 如果输入0
        p=&parent;       // 否则指向基类对象
    p->Function1();  // 这里在编译时会直接给出Parent::Function1()的入口地址。    
    p->Function2();  // 注意这里，执行的是哪一个Function2？
    return 0;
}

• 运行结果：
• 如果键盘输入1，则：

1
This is parent,function1
This is child,function2

• 如果键盘输入0，则：

0
This is parent,function1
This is parent,function2

一句概括的话：当使用基类的指针或引用调用虚函数时，会发生动态绑定，即该指针或引用可能绑定一个基类对象，也可能绑定一个派生类对象，这在函数运行的时候才能得知。如果绑定的是基类对象，则调用的是基类中的虚函数，如果绑定的是派生类对象，则调用的是派生类中的虚函数。

3. 动态绑定和静态绑定的概念

• 静态绑定：对于引用或指针，在编译过程中就已经绑定了对象；
• 动态绑定：对于引用或指针，在编译过程中不知道该绑定什么对象，只有在运行时才进行绑定；

注意：当且仅当基类的指针或引用调用虚函数时，才会发生动态绑定

• 因此，上面主程序中p->Function1();调用Function1时，由于Function1不是虚函数，因此不会发生动态绑定。在编译时，p就已经绑定了其声明的对象Parent类，因此其调用的自然是Parent中的Function1；
• p->Function2();调用Function2时，由于Function2是虚函数，因此发生动态绑定。编译时，p不会绑定任何对象，在运行时，如果p绑定了Parent对象，则调用的是Parent类中的虚函数，如果绑定了Child对象，则调用的是Child类中的虚函数；