虚函数与多态

    C++的多态性包括：

（1）编译时多态（静态多态）：函数重载、运算符重载、模板实现

（2）运行时多态（动态多态）：虚函数实现

    虚函数的概念：

    在某基类中声明为virtual并在一个或多个派生类中被重新定义的成员函数。用法格式：virtual 函数返回类型 函数名 （参数表） {函数体} 。作用为通过指向派生类的基类指针或引用来操作对象。

    Inheritance（继承）with virtual function（虚函数）

（1）non-virtual函数：你不希望derived class重新定义（override，覆写）它。

（2）virtual函数：你希望derived class重新定义（override，覆写）它，且你对它已有默认定义。

（3）pure virtual函数：你希望derived class一定要重新定义（override，覆写）它，你对它没有默认定义。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后面加“= 0”

通过下面的程序来认识一下这三种函数：

class Shape
{
public:
  virtual void draw() const = 0; //纯虚函数
  virtual void error(const std::string& msg); //虚函数
  int objectID() const; //非虚函数
  ...
};

class Rectangle:public Shape{...}; //继承
class Ellipse:public Shape{...}; //继承

     下面来看一个简单的例子：

using namespace std;

class A
{
public:
  A(){};
  ~A(){};
  void showMe()
  {
    cout << "A" << endl;
  }
};

class B : class A
{
public:
  B(){};
  ~B(){};
  void showMe()
  {
    cout << "B" <<endl;
  }
};

int main(int argc, char const* argv[])
{
  A *p1 = new A;
  A *p2 = new B;
  p1 -> showMe();
  p2 -> showMe();
  
  return 0;
}

    该段程序运行的结果是“A”“A”。问题是p2明明指向的是class B的对象，可是调用的却是class A的showMe（）函数，这是我们不希望得到的结果。解决这个问题就需要用到虚函数。

using namespace std;

class A
{
public:
  A(){};
  ~A(){};
  virtual void showMe()
  {
    cout << "A" << endl;
  }
};

class B : class A
{
public:
  B(){};
  ~B(){};
  virtual void showMe()
  {
    cout << "B" <<endl;
  }
};

int main(int argc, char const* argv[])
{
  A *p1 = new A;
  A *p2 = new B;
  p1 -> showMe();
  p2 -> showMe();
  
  return 0;
}

    此时再运行，输出的结果为“A”“B”。加上virtual关键字后，基类的成员函数showMe（）变成虚函数，自然地派生类的showMe（）也自动变成虚函数。对于派生类的响应函数前是否需要加virtual关键字，则都可以。

    总结一下就是：当基类指针指向一个子类对象，通过这个指针调用子类中和基类同名的函数时，如果基类中声明为虚函数（子类不写也可以）就会调用子类的这个函数（覆写的概念），如果基类中没有声明为虚函数就会调用基类的函数。