在面向?qū)ο蟮腃++語言中,虛函數(shù)(virtual function)是一個非常重要的概念。因為它充分體現(xiàn)了面向?qū)ο笏枷胫械睦^承和多態(tài)性這兩大特性,在C++語言里應用極廣。比如在微軟的MFC類庫中,你會發(fā)現(xiàn)很多函數(shù)都有virtual關鍵字,也就是說,它們都是虛函數(shù)。難怪有人甚至稱虛函數(shù)是C++語言的精髓。
那么,什么是虛函數(shù)呢,我們先來看看微軟的解釋:
虛函數(shù)是指一個類中你希望重載的成員函數(shù),當你用一個基類指針或引用指向一個繼承類對象的時候,你調(diào)用一個虛函數(shù),實際調(diào)用的是繼承類的版本。
——摘自MSDN
這個定義說得不是很明白。MSDN中還給出了一個例子,但是它的例子也并不能很好的說明問題。我們自己編寫這樣一個例子:
#include "stdio.h"
#include "conio.h"
class Parent
{
public:
char data[20];
void Function1();
virtual void Function2(); // 這里聲明Function2是虛函數(shù)
}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; // 定義一個基類指針
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(); // 這里在編譯時會直接給出Parent::Function1()的
入口地址。
p->Function2(); // 注意這里,執(zhí)行的是哪一個Function2?
return 0;
}
用任意版本的Visual C++或Borland C++編譯并運行,輸入一個小寫字母c,得到下面的結(jié)果:
This is parent,function1
This is child,function2
為什么會有第一行的結(jié)果呢?因為我們是用一個Parent類的指針調(diào)用函數(shù)Fuction1(),雖然實際上這個指針指向的是Child類的對象,但編譯器無法知道這一事實(直到運行的時候,程序才可以根據(jù)用戶的輸入判斷出指針指向的對象),它只能按照調(diào)用Parent類的函數(shù)來理解并編譯,所以我們看到了第一行的結(jié)果。
那么第二行的結(jié)果又是怎么回事呢?我們注意到,F(xiàn)unction2()函數(shù)在基類中被virtual關鍵字修飾,也就是說,它是一個虛函數(shù)。虛函數(shù)最關鍵的特點是“動態(tài)聯(lián)編”,它可以在運行時判斷指針指向的對象,并自動調(diào)用相應的函數(shù)。如果我們在運行上面的程序時任意輸入一個非c的字符,結(jié)果如下:
This is parent,function1
This is parent,function2
請注意看第二行,它的結(jié)果出現(xiàn)了變化。程序中僅僅調(diào)用了一個Function2()函數(shù),卻可以根據(jù)用戶的輸入自動決定到底調(diào)用基類中的Function2還是繼承類中的Function2,這就是虛函數(shù)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(shù)很多都要重載,比如編寫MFC應用程序最常用的CView::OnDraw(CDC*)函數(shù),就必須重載使用。把它定義為虛函數(shù)(實際上,在MFC中OnDraw不僅是虛函數(shù),還是純虛函數(shù)),可以保證時刻調(diào)用的是用戶自己編寫的OnDraw。虛函數(shù)的重要用途在這里可見一斑