详解C++面试题：虚函数与弱虚函数的区别

在C++中，虚函数是一种可以被子类覆盖的成员函数。使用虚函数可以实现多态性，即不同的子类对象可以调用相同的虚函数，但是得到的结果不同。除了虚函数，C++还有另外一种函数，叫做弱虚函数（也叫做纯虚函数）。这篇博客将介绍虚函数和弱虚函数的区别。

虚函数是一种可以在基类中声明的函数，子类可以覆盖这个函数。当使用基类的指针或引用调用虚函数时，程序会动态地调用子类中的覆盖函数。虚函数的定义如下：

class Base {
public:
    virtual void foo();
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo() override;
};

在这个例子中，Base类中声明了一个虚函数foo()，而Derived类继承了Base类并覆盖了foo()函数。当我们使用一个指向Base类对象的指针或引用调用foo()函数时，程序会自动调用Derived类中的foo()函数。

弱虚函数是一种只在基类中声明，而没有实现的函数，它的语法如下：

class Base {
public:
    virtual void foo() = 0;
};

在这个例子中，Base类中声明了一个弱虚函数foo()，但是没有实现。这就意味着Base类不能被实例化，只能作为一个抽象基类存在，它的子类必须覆盖foo()函数才能被实例化。使用弱虚函数可以实现接口类和抽象类的概念。

需要注意的是，虚函数和弱虚函数的主要区别在于它们的实现方式。虚函数在基类中有一个默认的实现，子类可以覆盖它，也可以使用它。而弱虚函数只是一个纯虚函数，没有默认的实现，必须由子类提供实现。

另外，虚函数可以被子类继承，而弱虚函数只能被子类覆盖。在子类中覆盖虚函数时，可以选择是否调用基类中的实现；而覆盖弱虚函数时必须提供一个实现。

总结一下，虚函数和弱虚函数都可以实现多态性，但是虚函数可以被继承和覆盖，而弱虚函数只能被覆盖。虚函数在基类中有默认的实现，而弱虚函数没有。弱虚函数可以实现接口类和抽象类的概念。

希望这篇博客能够帮助你理解虚函数和弱虚函数之间的区别。在实际开发中，我们可以根据具体的需求来选择使用虚函数还是弱虚函数。如果需要在基类中提供默认的实现，而且希望子类可以选择是否覆盖它，那么就应该使用虚函数。如果需要定义一个接口类或抽象类，而且希望子类必须实现特定的函数，那么就应该使用弱虚函数。

另外需要注意的是，如果一个类中有虚函数，那么它的析构函数也必须是虚函数。这是因为当使用基类的指针或引用调用虚函数时，程序会动态地选择调用哪个子类的函数。如果不将析构函数声明为虚函数，那么当使用基类的指针或引用来删除子类对象时，程序只会调用基类的析构函数，而不会调用子类的析构函数，可能会造成内存泄漏。

class Base {
public:
    virtual ~Base();
    virtual void foo();
};

class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() override;
    void foo() override;
};

在这个例子中，Base类的析构函数和foo()函数都是虚函数。在Derived类中覆盖了这两个函数。如果不将析构函数声明为虚函数，那么当使用基类的指针或引用来删除Derived类对象时，程序只会调用Base类的析构函数，而不会调用Derived类的析构函数，可能会造成内存泄漏。

在使用虚函数和弱虚函数时，还需要注意一些细节问题。比如，在覆盖虚函数时，子类中的函数名、参数列表和返回值类型必须与基类中的函数一致，否则会被视为一个新的函数，而不是覆盖函数。在覆盖弱虚函数时，子类中必须提供一个实现，否则子类也将变为一个抽象类。

class Base {
public:
    virtual void foo();
    virtual void bar(int x);
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo(int x) override; // 错误，与基类中的函数不一致
    void bar(int x) override; // 正确，与基类中的函数一致
};

class Interface {
public:
    virtual void foo() = 0;
};

class Implementation : public Interface {
public:
    // 没有提供 foo() 的实现，Implementation 也变为了抽象类
};

在这些细节问题方面，编译器通常会给出相应的错误提示，我们可以根据错误提示来进行修改。

总之，虚函数和弱虚函数都是C++中重要的特性，它们可以帮助我们实现多态性、接口类和抽象类等功能。在实际开发中，我们需要根据具体的需求来选择使用哪种函数。虚函数提供了一种可选的覆盖机制，使得子类可以选择是否覆盖基类中的函数。而弱虚函数则定义了一种必须实现的接口，确保了子类一定要实现特定的函数。