C++中虚函数的作用是什么？它应该怎么用呢？

C++中虚函数的作用：

1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。

2、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。

为了解决上述问题，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。这样就很好地解决了上述两个问题。

C++中虚函数的用法：

比如你有个游戏，游戏里有个虚基类叫「怪物」，有纯虚函数 「攻击」。然后派生出了三个子类「狼」「蜘蛛」「蟒蛇」，都实现了自己不同的「攻击」函数，比如狼是咬人，蜘蛛是吐丝，蟒蛇把你缠起来。

然后出现好多怪物的时候就可以定义一个 虚基类指针数组，把各种怪物的指针给它，然后迭代循环的时候直接 monster[i]->attack() 攻击玩家就行了，大概见下图：

扩展资料：

使用虚函数的注意事项：

一、包含虚函数的类指针列表会增大。

二、虚析构函数

析构函数的作用是在对象撤销之前做必要的“清理现场”的工作。当派生类的对象从内存中撤销的时候，会先先调用派生类的析构函数然后再调用基类的析构函数。

当我们new一个临时对象时，若基类中包含析构函数，并且定义了一个指向该基类的指针变量。

三、构造函数不能声明为虚函数

构造函数不能声明为虚函数。如果声明为虚函数，编译器会自动报出。

四、不在析构或者构造过程中调用虚函数

在析构函数或者是构造函数中，我们绝对不能调用虚函数。即使，我们在构造函数或者析构函数中调用虚函数，也不会下降至派生类中调用函数。

虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基类同名的函数，并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。

例：基类与派生类中有同名函数。

在下面的程序中Student是基类，Graduate是派生类，它们都有display这个同名的函数。

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

//声明基类Student

class Student

{public:

Student(int, string,float);//声明构造函数

void display( ); //声明输出函数

protected: //受保护成员，派生类可以访问

int num;

string name;

float score;

};

//Student类成员函数的实现

Student::Student(int n, string nam,float s) //定义构造函数

{num=n;name=nam;score=s;}

void Student::display( ) //定义输出函数

{cout<<″num:″<<num<<″//nname:″<<name<<″//nscore:″<<score<<″//n//n″;}

//声明公用派生类Graduate

class Graduate:public Student

{public:

Graduate(int, string, float, float); //声明构造函数

void display( ); //声明输出函数

private:

float pay;

};

// Graduate类成员函数的实现

void Graduate::display( ) //定义输出函数

{cout<<″num:″<<num<<″//nname:″<<name<<″//nscore:″<<score<<″//npay=″<<pay<<endl;}

Graduate::Graduate(int n, string nam,float s,float p):Student(n,nam,s),pay(p){ }

//主函数

int main()

{Student stud1(1001,″Li″,875); //定义Student类对象stud1

Graduate grad1(2001,″Wang″,985,5635); //定义Graduate类对象grad1

Student pt=&stud1; //定义指向基类对象的指针变量pt

pt->display( );

pt=&grad1;

pt->display( );

return 0;

}

运行结果如下，请仔细分析。

num:1001(stud1的数据)

name:Li

score:875

num:2001 (grad1中基类部分的数据)

name:wang

score:985

下面对程序作一点修改，在Student类中声明display函数时，在最左面加一个关键字virtual，即

virtual void display( );

这样就把Student类的display函数声明为虚函数。程序其他部分都不改动。再编译和运行程序，请注意分析运行结果:

num:1001(stud1的数据)

name:Li

score:875

num:2001 (grad1中基类部分的数据)

name:wang

score:985

pay=1200 (这一项以前是没有的)

由虚函数实现的动态多态性就是: 同一类族中不同类的对象，对同一函数调用作出不同的响应。虚函数的使用方法是:

(1) 在基类用virtual声明成员函数为虚函数。这样就可以在派生类中重新定义此函数，为它赋予新的功能，并能方便地被调用。

在类外定义虚函数时，不必再加virtual。

(2) 在派生类中重新定义此函数，要求函数名、函数类型、函数参数个数和类型全部与基类的虚函数相同，并根据派生类的需要重新定义函数体。

C++规定，当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数都自动成为虚函数。因此在派生类重新声明该虚函数时，可以加virtual，也可以不加，但习惯上一般在每一层声明该函数时都加virtual，使程序更加清晰。

如果在派生类中没有对基类的虚函数重新定义，则派生类简单地继承其直接基类的虚函数。

(3) 定义一个指向基类对象的指针变量，并使它指向同一类族中需要调用该函数的对象。

(4) 通过该指针变量调用此虚函数，此时调用的就是指针变量指向的对象的同名函数。

通过虚函数与指向基类对象的指针变量的配合使用，就能方便地调用同一类族中不同类的同名函数，只要先用基类指针指向即可。如果指针不断地指向同一类族中不同类的对象，就能不断地调用这些对象中的同名函数。这就如同前面说的，不断地告诉出租车司机要去的目的地，然后司机把你送到你要去的地方。

需要说明；有时在基类中定义的非虚函数会在派生类中被重新定义，如果用基类指针调用该成员函数，则系统会调用对象中基类部分的成员函数；如果用派生类指针调用该成员函数，则系统会调用派生类对象中的成员函数，这并不是多态性行为(使用的是不同类型的指针),没有用到虚函数的功能。

以前介绍的函数重载处理的是同一层次上的同名函数问题，而虚函数处理的是不同派生层次上的同名函数问题，前者是横向重载，后者可以理解为纵向重载。但与重载不同的是: 同一类族的虚函数的首部是相同的，而函数重载时函数的首部是不同的(参数个数或类型不同)。

我用的VC6,结果分别是8,20,32

A的大小为8的原因是字节对齐,即虚函数表指针占4字节,k占3字节,然后编译器补了1字节,将类的大小凑成4的倍数,以方便32位系统存取

B,C的大小依次增加12字节是因为多了子类自身的非继承虚函数表指针4字节,继承自父类的虚函数表指针4字节,char数组3字节加上补齐的1字节