详解C++虚成员函数和动态联编

虚成员函数

C++中，虚成员函数是指在基类中用关键字virtual声明的成员函数。虚函数通过使用动态联编的机制来实现多态性。在C++中，多态性是指能够以不同的方式处理不同类型和类的对象。基类通常是一个抽象类，而派生类则可以通过重写基类的虚函数来实现自己特定的行为。虚成员函数是C++中实现运行时多态性的核心机制之一。

动态联编

动态联编（Dynamic Binding）又称为后期绑定（Late Binding），是指在程序运行时实际调用的函数取决于实际所调用的对象的类型，而不是声明该对象的指针或者引用的类型。动态联编使得程序能够根据实际的对象类型来动态地决定调用哪个函数。C++中，虚函数通过动态联编来实现多态性。当基类的指针或引用指向派生类对象时，通过调用虚函数时会根据实际对象的类型来确定要调用的函数。

虚成员函数和动态联编的实现步骤

1. 在基类中用关键字virtual声明一个成员函数。
2. 派生类继承基类，并重写该成员函数。重写时需要使用关键字virtual来保持继承关系。
3. 通过基类指针或引用调用虚函数。
4. 运行时根据实际对象的类型来确定调用哪个具体的函数。

示例代码

#include 
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void eat() {
        cout << "Animal is eating." << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void eat() {
        cout << "Dog is eating." << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void eat() {
        cout << "Cat is eating." << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal1 = new Dog();
    Animal* animal2 = new Cat();
    
    animal1->eat();  // 输出：Dog is eating.
    animal2->eat();  // 输出：Cat is eating.
    
    delete animal1;
    delete animal2;
    
    return 0;
}

在上述示例代码中，Animal是一个基类，而Dog和Cat是Animal的派生类。Animal中的eat()函数被声明为虚函数，而Dog和Cat分别重写了eat()函数。在主函数中，通过基类指针animal1和animal2分别指向Dog对象和Cat对象，并调用了eat()函数。由于eat()函数是虚函数，所以运行时会根据实际对象的类型来确定调用哪个具体的函数。故animal1的eat()调用的是Dog类中的eat()函数，animal2的eat()调用的是Cat类中的eat()函数。输出结果分别为"Dog is eating."和"Cat is eating."。