C++ 虚函数与纯虚函数的使用与区别

下面我将为您详细讲解C++虚函数和纯虚函数的使用与区别。

一、C++虚函数

1. 虚函数的定义

C++虚函数是一种特殊的函数，它在基类中被声明为虚函数，然后在派生类中重写该函数。在运行时，通过对象调用该函数时，会根据对象实际指向的类型来调用对应的函数版本，即动态绑定。

虚函数的声明方式如下：

class A {
public:
    virtual void func();
};

2. 虚函数的使用

使用虚函数的目的是为了让子类能够重写基类的函数，实现多态性。示例如下：

class Animal {
public:
    virtual void sound() {
        std::cout << "This animal makes a sound." << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void sound() override {
        std::cout << "The dog barks." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal *p = new Dog();
    p->sound(); // 调用Dog类中的sound函数
    delete p;
    return 0;
}

上述代码中，我们定义了一个Animal类和一个Dog类（继承自Animal类）。Animal类中定义了一个虚函数sound，而Dog类中重写了该函数，实现了不同的功能。在main函数中，我们创建了一个Animal类型的指针p，并将其指向一个Dog对象。当调用p的sound函数时，会动态绑定到Dog类中的sound函数，实现多态性。

二、C++纯虚函数

1. 纯虚函数的定义

C++纯虚函数是指在基类中声明但没有实现的虚函数。纯虚函数只有函数声明，没有函数体，并且必须在继承该类的派生类中进行实现，否则编译器会报错。

纯虚函数的声明方式如下：

class A {
public:
    virtual void func() = 0;
};

2. 纯虚函数的使用

纯虚函数主要用于定义接口，让派生类必须实现该函数。示例如下：

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
    explicit Circle(double r) : radius(r) {}
    double area() const override {
        return 3.14 * radius * radius;
    }
private:
    double radius;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    explicit Rectangle(double len, double wid) : length(len), width(wid) {}
    double area() const override {
        return length * width;
    }
private:
    double length;
    double width;
};

int main() {
    Shape *s1 = new Circle(5.0);
    Shape *s2 = new Rectangle(3.0, 4.0);
    std::cout << "The area of the circle is " << s1->area() << std::endl;
    std::cout << "The area of the rectangle is " << s2->area() << std::endl;
    delete s1;
    delete s2;
    return 0;
}

上述代码中，我们定义了一个Shape类，其中只有一个纯虚函数area，没有函数体。而Circle类和Rectangle类都继承自Shape类，并实现了area函数。在main函数中，我们创建了一个指针s1和s2，分别指向一个Circle对象和一个Rectangle对象。当调用s1和s2的area函数时，会动态绑定到Circle和Rectangle类中的area函数，实现了不同的功能。

三、C++虚函数与纯虚函数的区别

1. 虚函数可以有函数体，纯虚函数没有函数体。
2. 含有纯虚函数的类是抽象类，无法实例化。派生类必须实现纯虚函数才能被实例化。
3. 虚函数可以被继承下来，纯虚函数必须在派生类中重新定义。

希望以上内容能够对您有所帮助。