虚函数的原理

C++扩展了其多态性，允许将派生类对象赋给指向基类的指针。因此，可以这样编写代码：

Mammal * pMammal = new Dog;

上述代码在堆中创建一个新的Dog对象，并返回一个指向该对象的指针，然后将该指针赋给一个Mammal指针。之所以可以这样做是因为狗是一种哺乳动物。然后就可以用这个指针调用Mammal类的任何方法。

 

创建派生类对象（如Dog对象）时，首先调用基类的构造函数，然后调用派生类的构造函数。注意，Mammal部分和Dog部分在内存中是相邻的。

在类中创建虚函数后，这个类的对象必须跟踪虚函数。很多编译器创建了虚函数表（v-table)。每个类都有一个虚函数表，每个类对象都有一个指向虚函数表的指针（vptr或v-pointer）。

虽然实现方式不同，但所有编译器都必须完成这项工作。

每个对象的vptr指向v-table，对于每个虚函数，后者都包含一个指向它的指针（函数指针）。创建Dog的Mammal部分时，vptr被初始化为指向v-table的正确部分。

当Dog的构造函数被调用时，添加对象的Dog部分，并调整vptr指针，使之指向Dog类中覆盖的虚函数（如果有的话），

使用Mammal指针时，根据它指向的对象的实际类型，vptr指向正确的函数。这样调用Speak()时，将调用正确的函数。

图释稍后奉上

示例代码：

//Multiple virtual function called in turn //11-06-09 14:06 #include <iostream> using namespace std; class Mammal { public: Mammal():itsAge(1){} virtual ~Mammal(){} virtual void Speak() const { cout << "Mammal speak!/n";} private: int itsAge; }; class Dog : public Mammal { public: void Speak() const { cout << "Woof!/n";} }; class Cat : public Mammal { public: void Speak() const { cout << "Meow!/n";} }; class Horse : public Mammal { public: void Speak() const { cout << "Winnie!/n";} }; class Pig : public Mammal { public: void Speak() const { cout << "Oink!/n";} }; int main() { Mammal* theArray[5]; Mammal* ptr; int choice; for (int i=0; i<5; i++) { cout << "(1)dog (2)cat (3)horse (4)pig: "; cin >> choice; switch (choice) { case 1 : ptr = new Dog; break; case 2 : ptr = new Cat; break; case 3 : ptr = new Horse; break; case 4 : ptr = new Pig; break; default : ptr = new Mammal; break; } theArray[i] = ptr; } for (int i=0; i<5; i++) { theArray[i]->Speak(); } system("pause"); return 0; }

仅当通过指针和引用进行调用时，才能发挥虚函数的魔力；按值传递对象时将不能发挥虚方法的魔力。

在需要基类指针的地方使用指向派生类对象的指针是一种合法和常见的做法。当指向派生类对象的指针被删除时将发生什么情况呢？如果析构函数是虚函数（应该如此），将执行正确的操作：调用派生类的析构函数。由于派生类的析构函数会自动调用基类的析构函数，因此整个对象将被正确销毁。

经验规则是：如果类中任何一个函数是虚函数，析构函数也应该是虚函数。