0

0

c++中虚函数是什么_c++虚函数概念与实现原理

尼克

尼克

发布时间:2025-09-25 16:05:01

|

375人浏览过

|

来源于php中文网

原创

虚函数通过动态绑定实现多态,允许基类指针调用派生类函数。C++使用vtable和vptr机制,在运行时根据对象类型确定函数地址,支持override且析构函数应声明为虚函数以避免资源泄漏。

c++中虚函数是什么_c++虚函数概念与实现原理

虚函数是C++实现多态的核心机制。它允许在基类中声明一个函数为虚函数,使得通过基类指针或引用调用该函数时,能够根据实际指向的对象类型动态决定调用哪个派生类的函数版本。这种机制被称为动态绑定运行时多态

虚函数的基本概念

在基类中使用virtual关键字声明的成员函数就是虚函数。一旦某个函数被声明为虚函数,它在所有派生类中也自动成为虚函数(即使没有显式写virtual)。

示例:

class Base {
public:
    virtual void show() {
        std::cout     }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override {
        std::cout     }
};

当使用基类指针指向派生类对象并调用show()时,会执行派生类的版本:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Base* ptr = new Derived();
ptr->show(); // 输出:Derived show

虚函数的实现原理:虚函数表(vtable)

C++编译器通常通过虚函数表(Virtual Table,简称vtable)和虚表指针(vptr)来实现虚函数的动态调用。

海螺音乐
海螺音乐

海螺AI推出的AI音乐生成工具,可以生成个性化的音乐作品。

下载

每个包含虚函数的类都有一个与之关联的虚函数表,它是一个函数指针数组,存储了该类所有虚函数的实际地址。每个对象内部则包含一个指向其类虚函数表的指针(vptr)。

关键点:

  • 虚函数表在编译时生成,每个类一份
  • 虚表指针在构造对象时由构造函数初始化,指向对应类的vtable
  • 当调用虚函数时,程序通过对象的vptr找到vtable,再查表获取函数地址并调用
  • 覆盖(override)虚函数的本质是派生类在自己的vtable中替换掉继承来的函数指针

注意事项与常见问题

虚函数虽然强大,但也有性能开销和使用限制:

  • 虚函数调用比普通函数慢,因为需要查表
  • 构造函数不能是虚函数(对象尚未完成构造)
  • 析构函数通常应声明为虚函数,防止资源泄漏
  • 内联(inline)对虚函数通常无效,因为动态绑定发生在运行时
  • 静态成员函数不能是虚函数

基本上就这些。理解虚函数的关键在于掌握“基类指针操作派生类对象”和“运行时决定调用哪个函数”这两个核心思想。配合vtable机制,就能明白C++是如何实现面向对象中多态特性的。不复杂但容易忽略细节。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
go语言 面向对象
go语言 面向对象

本专题整合了go语言面向对象相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

56

2025.09.05

java面向对象
java面向对象

本专题整合了java面向对象相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

javascriptvoid(o)怎么解决
javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法:1、检查语法错误;2、确保正确的执行环境;3、检查其他代码的冲突;4、使用事件委托;5、使用其他绑定方式;6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

177

2023.11.23

java中void的含义
java中void的含义

本专题整合了Java中void的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

98

2025.11.27

class在c语言中的意思
class在c语言中的意思

在C语言中,"class" 是一个关键字,用于定义一个类。想了解更多class的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

469

2024.01.03

python中class的含义
python中class的含义

本专题整合了python中class的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.12.06

C++ 设计模式与软件架构
C++ 设计模式与软件架构

本专题深入讲解 C++ 中的常见设计模式与架构优化,包括单例模式、工厂模式、观察者模式、策略模式、命令模式等,结合实际案例展示如何在 C++ 项目中应用这些模式提升代码可维护性与扩展性。通过案例分析,帮助开发者掌握 如何运用设计模式构建高质量的软件架构,提升系统的灵活性与可扩展性。

8

2026.01.30

c++ 字符串格式化
c++ 字符串格式化

本专题整合了c++字符串格式化用法、输出技巧、实践等等内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

8

2026.01.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 8万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.3万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 14.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号