C++是一种支持面向对象编程（OOP）的编程语言，其中多态性是其核心概念之一。多态性允许不同的对象对相同的消息做出不同的响应，使代码更加灵活和可扩展。在C++中，虚函数和纯虚函数是实现多态性的关键。下面将代码讲解虚函数和纯虚函数。

虚函数（Virtual Function）：

虚函数是C++中用于实现多态性的机制之一。它允许在基类中定义一个函数，然后在派生类中重写（覆盖）这个函数以提供自己的实现。这使得在运行时可以根据对象的实际类型来调用适当的函数版本。

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        std::cout << "Animal speaks" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        std::cout << "Dog barks" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal = new Dog();
    animal->speak(); // 输出 "Dog barks"
    delete animal;
    return 0;
}

在上面的示例中，speak 函数在 Animal 基类中被声明为虚函数，然后在派生类 Dog 中被重写。在运行时，可以根据实际对象类型调用适当版本的 speak 函数。

纯虚函数（Pure Virtual Function）：

纯虚函数是另一种用于实现多态性的机制，它在基类中声明但没有提供实现。它的主要作用是强制派生类提供自己的实现，从而使基类成为一个抽象类。

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
    }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a rectangle" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Shape* shape1 = new Circle();
    Shape* shape2 = new Rectangle();

    shape1->draw(); // 输出 "Drawing a circle"
    shape2->draw(); // 输出 "Drawing a rectangle"

    delete shape1;
    delete shape2;
    return 0;
}

在上面的示例中，Shape 类中的 draw 函数被声明为纯虚函数，因此 Shape 类成为一个抽象类。派生类 Circle 和 Rectangle 必须提供自己的 draw 函数实现，否则它们也会成为抽象类。

虚函数和纯虚函数是实现多态性的关键概念，它们允许在不同的对象类型之间实现不同的行为。通过使用虚函数和纯虚函数，可以构建更加灵活和可扩展的C++类，有助于提高代码的可维护性和可扩展性。

完整代码

当使用 using namespace std 时，可以省略在每个标准C++库的名称之前添加 std:: 的步骤，使代码更加简洁。

#include <iostream>

using namespace std; // 使用命名空间std

// 虚函数的例子
class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Animal speaks" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() override {
        cout << "Cat meows" << endl;
    }
};

// 纯虚函数的例子
class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        cout << "Drawing a circle" << endl;
    }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        cout << "Drawing a rectangle" << endl;
    }
};

int main() {
    // 虚函数的使用
    Animal* animal1 = new Dog();
    Animal* animal2 = new Cat();

    animal1->speak(); // 输出 "Dog barks"
    animal2->speak(); // 输出 "Cat meows"

    delete animal1;
    delete animal2;

    // 纯虚函数的使用
    Shape* shape1 = new Circle();
    Shape* shape2 = new Rectangle();

    shape1->draw(); // 输出 "Drawing a circle"
    shape2->draw(); // 输出 "Drawing a rectangle"

    delete shape1;
    delete shape2;

    return 0;
}