C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，简而言之就是用父类型的指针指向其子类的实例。然后通过父类的指针调用是实际子类的成员函数。这种技术可以让父类的指针有多种形态。

虚函数

虚函数通过 virtual关键字来声明。

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class CPerson{
public:
    virtual void hello(){
        cout<<"I'm a person"<<endl;
    }
};
class CMan: public CPerson{
public:
    // 子类中不必声明virtual
    void hello(){
        cout<<"I'm a man"<<endl;
    }
};
CPerson *p = new CMan();
p->hello();
// I'm a man

上述代码中，通过基类指针调用虚函数时，子类的同名函数得到了执行。多态在C++中有三种形态：

通过基类指针调用基类和子类的同名虚函数时，会调用对象的实际类型中的虚函数。
通过基类引用调用基类和子类的同名虚函数时，会调用对象的实际类型中的虚函数。
基类或子类的成员函数中调用基类和子类的同名虚函数，会调用对象的实际类型中的虚函数。

虚函数表

纯虚函数

虚函数的声明以 =0结束，便可将它声明为纯虚函数。包含纯虚函数的类不允许实例化，称为抽象类。事实上纯虚函数提供了面向对象中接口的功能。当然，这样的接口是以继承的方式实现的。

class CPerson{
public:
    virtual void hello() = 0;
};
CPerson p;  // compile error

注意空方法、纯虚函数、方法声明的区别。类声明中的空方法给出了方法声明+方法定义。只声明但没有定义的方法将会产生链接错，无论是否被调用过。

class CPerson{
public:
    void empty(){};
    void declare();
};
CPerson::declare(){
    // ...
};

访问级别

虚函数的调用会在运行时动态匹配当前类型，然而成员函数的访问性检查是语法检查的一部分，在编译期完成。如果虚函数在父类中是Private，即使在子类中是Public，也不可以通过父类指针调用它：

class CPerson{
    virtual void hello(); 
};
class CMan: public CPerson{
public:
    virtual void hello(); 
};

CPerson* p = new CMan;
p->hello(); // 编译错

虚析构函数

虚函数的机制使得我们可以通过更加通用的基类指针来操作对象。然而使用基类指针来 delete对象则面临着问题：

CPerson *p = new CMan();
delete p;

上述代码只会回收 CMan中 CPerson部分所占用的内存，执行了 CPerson的析构函数，却没有执行 CMan的虚构函数。解决办法很直观：将析构函数设为 virtual。更多讨论见Effective C++: Item 7。

构造函数不允许是虚函数，编译错。

class CPerson{
public: 
    virtual ~CPerson(){};
};
class CMan: public CPerson{
public:
    ~CMan(){}; 
};
CPerson *p = new CMan();
delete p;

这样，delete时会先调用 ~CMan()在调用 ~CPerson()。

构造函数调用虚函数

当执行构造函数时，当前对象的类型为构造函数所属在的类。所以在构造函数中调用虚函数和调用普通函数是一样的，不会动态联编，被调用的函数来自自己或者基类。

class CPerson{
public:
    virtual void hello(){
        cout<<"I'm a person"<<endl;
    }
    virtual void bye(){
        cout<<"Bye, person"<<endl;
    }
};
class CMan: public CPerson{
public:
    CMan(){
        hello();
        bye();
    }
    void hello(){
        cout<<"I'm a man"<<endl;
    }
};
class CReek: public CMan{
public:
    void hello(){
        cout<<"I'm a reek"<<endl;
    }
    void bye(){
        cout<<"Bye, reek"<<endl;
    }
};

int main(){
    CReek r;
    return 0;
}

上述的调用结果是：

I'm a man
Bye, person

hello和 bye都是虚函数，其中 hello三个层级都有定义，但被执行的是当前类 CMan中的定义； bye在上下两个层级有定义，被执行的是上一级类 CPerson中的定义。可见，构造函数执行时当前对象的类型是定义构造函数的类。

问题

C++的构造函数可以为虚函数吗？不能，因为C++对象的虚函数表是在构造函数中初始化的，如果连构造函数都是虚函数了，这就是一个鸡生蛋蛋生鸡的问题。这个在编译时酒不能通过。
为什么C++的析构函数一般为虚函数？为了解决用基类指针指向派生类对象时，并用基类的指针删除派生类对象。如果不声明为虚函数，那么只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。

虚函数

虚函数表

纯虚函数

访问级别

虚析构函数

构造函数调用虚函数

问题

Reference