面试题：什么是虚函数？
面试题：什么是虚函数？
在 C++ 中，虚函数是一种特殊的成员函数，它允许在基类中使用 virtual 关键字声明，在派生类中进行重写，并且可以通过基类指针或引用调用派生类的成员函数。虚函数实现了 C++ 的多态特性，提高了程序的灵活性、可移植性和可维护性。
虚函数的声明和定义
虚函数的声明需要在函数前面加上 virtual 关键字，例如：
class Animal {
public:
virtual void speak();
};
class Dog : public Animal {
public:
virtual void speak();
};上面的代码中，Animal 类有一个虚函数 speak()，Dog 类继承自 Animal 并重写了 speak() 函数。
虚函数的定义也需要在函数名前面加上 virtual 关键字，并且可以带有默认实现，例如：
void Animal::speak() {
std::cout << "I am an animal." << std::endl;
}
void Dog::speak() {
std::cout << "I am a dog." << std::endl;
}上面的代码中，Animal 和 Dog 类分别实现了 speak() 函数的默认行为和重写行为。
调用虚函数
虚函数通过基类指针或引用来调用派生类的成员函数。例如：
int main() {
Animal ani;
Dog dog;
Animal *p = &ani;
p->speak(); // 输出: I am an animal.
p = &dog;
p->speak(); // 输出: I am a dog.
return 0;
}上面的代码中，通过基类指针 p 分别调用了基类和派生类的 speak() 函数，实现了虚函数多态性的效果。
需要注意的是，虚函数只能针对具有公共子类型的对象使用，并且建议将虚函数声明为 public。否则在调用时会出现编译器错误或者运行时的崩溃。
虚析构函数
还有一个非常重要的内容：如果你在具有派生类的基类析构函数中不是将析构函数声明为虚拟，则不会删除具有派生类对象的基类指针的派生类对象。
例如：
class Animal {
public:
virtual void speak();
~Animal();
};
Animal::~Animal() {
cout << "Calling Animal destructor" << endl;
}
class Dog : public Animal {
public:
void speak();
~Dog();
};
Dog::~Dog() {
cout << "Calling Dog destructor" << endl;
}
int main() {
Animal *p = new Dog;
delete p;
p = nullptr;
return 0;
}输出结果是:
Calling Dog destructor
Calling Animal destructor可以看到，在这种情况下，派生类的析构函数没有被调用。此时，Animal 的析构函数不是虚函数，所以当使用的时候调用是 Animal 的析构函数。因此，如果您计划通过一个基类指针删除派生的对象，请将基类的析构函数声明为虚拟的。
总结
虚函数是 C++ 中实现多态的重要机制之一，它允许在基类中声明函数为虚拟函数，在派生类中进行重写，并且可以通过基类指针或引用调用派生类的成员函数。虚函数提高了程序的灵活性、可移植性和可维护性，但也需要注意继承层次的公共子类型、虚析构函数等问题。
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原始发表：2025-01-20，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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