浅谈C++虚函数、纯虚函数、虚继承

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原创最新推荐文章于 2026-09-25 06:54:04 发布 417 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C++之继承，菱形继承，虚继承，虚函数，纯虚函数 继承，访问限定概念：当一个类被其他的类继承时，被继承的类称为基类，又称父类；继承其他的类叫做派生类，又称子类。基类定义了所有派生类的共有属性，派生类在继承共有属性的同时，又增加了自己特有的属性。注意：一个类可以有多个子类，一个子类也可以有多个父类，甚至子类也可以变为父类，被其他类进行继承。这就属于多继承。作用：继承是为了复用。共享公有的东西，同时又可以实现自身独有的特征。＜继承方式... 阅读详情

关键字：virtual

虚函数

C++的虚函数主要作用是“运行时多态”，父类中提供虚函数的实现，为子类提供默认的函数实现。
子类可以重写父类的虚函数实现子类的特殊化。

纯虚函数

C++中包含纯虚函数的类，被称为是“抽象类”。不允许实例化，就是不允许定义对象（不能Father f）），也不能作为函数参数，*只能怪通过指针（Father f）

子类必须实现父类的纯虚函数,否则自己也是抽象类，子类必须重写父类的虚函数，只有实现了这个纯虚函数的子类才能实例化。

C++中的纯虚函数更像是“只提供申明，没有实现”，是对子类的约束，是“接口继承”。

C++中的纯虚函数也是一种“运行时多态”。

class Father{
	virtual void out1(string s)=0;
}

class Child :public Father{
	void out1()
    {
        cout<<"B(out1)"<<endl;
    }
}

......

int main(){
	Father *f = new Child;//使用父类创建了子类的对象，此时父类的析构函数必须定义为虚函数，原因下篇分析
}

说明

要说明的是，父类定义了虚函数之后就会自动生成虚函数指针，指向虚表。
子类继承后并重写虚函数后，会在虚表添加该虚函数新的实现，但是指针依然是父类指针。
因此在计算sizeof() 时候，看到虚函数应当当做指针大小计算即可。

虚继承

虚继承是为了解决多重继承中的问题而出现的
从不同途径继承来的同一基类，会在子类中存在多份拷贝。这将存在两个问题：其一，浪费存储空间；第二，存在二义性问题

虚继承时内存大小计算

class A
{
    char k[3];
public:
    virtual void aa()
    {

    };
};
class B:public  A
{
    char j[3];
public:
    virtual void bb()
    {
        
    };
};
class C:public  B
{
    char i[3];
public:
    virtual void cc()
    {
        
    };
};
int main()
{
    cout<<sizeof(A)<<endl;
    cout<<sizeof(B)<<endl;
    cout<<sizeof(C)<<endl;  
    return 0;
}

普通继承 8 12 16
A对齐规则加虚函数指针 4+4
B继承过来的变量4+自己的变量4+自己的虚函数指针4
C继承过来的变量8+自己的变量4+自己的虚函数指针4

class A
{
    char k[3];
public:
    virtual void aa()
    {

    };
};
class B:public virtual A
{
    char j[3];
public:
    virtual void bb()
    {
        
    };
};
class C:public virtual B
{
    char i[3];
public:
    virtual void cc()
    {
        
    };
};
int main()
{    
    cout<<sizeof(A)<<endl;    
    cout<<sizeof(B)<<endl;
    cout<<sizeof(C)<<endl;    
    return 0;
}

虚继承情况下：8 20 32
A依然是4+4
B自己的变量4+自己的虚函数指针4+指向父类的虚函数指针4+从父类继承过来的所有内容8
C自己的变量4+自己的虚函数指针4+指向父类的虚函数指针4+从父类继承过来的内容20