C++/C入门之虚函数与多态--面向对象的实质

封装与继承，把面向对象语言同面向过程语言区别开来。然而，它们也可能被看成是一种算法或者编程技巧。真正让面向对象语言发生质变的，是它多态的特性。多态的概念，在面向过程语言当中，你是找不到与之对应的概念的。所以，只有掌握了多态的设计理念，才可称得上真正地掌握了面向对象的语言。

如果说继承机制保证基类和派生类之间具有一定的共性，支持同样的接口的时候，又具有各自的个性，极大节省编程时间和维护精力；那么多态机制则在保证程序灵活性的同时，还降低了组件之间的耦合度。下面篇章将结合虚函数的概念来解释多态是如何实现这一特性的。

（一）晚捆绑

一般情况下，类的成员函数与一个类实例在编译时就绑定在一起了，我们称之为早捆绑。相应的，如果它们是在运行时绑定的，我们称之为晚捆绑。这样说，理解起来会比较困难。我们先来看看虚函数。

（二）虚函数

试想一下这样的情况：基类和派生类有着同名，同参数列表的函数；在派生类看来，基类的函数是不可见的，因为被重写了；然而，如果是把派生类对象赋值给基类对象，然后通过这个基类对象来调用该函数，结果会怎样呢？在C++中，基类的函数会被调用到。如果程序编写者的目的是想调用派生类的对象，那么必须在基类中，将该函数声明为虚函数，也就是在函数前面加上virtual关键字。这点跟其他面向对象语言略有不同。

（三）多态保证灵活性和降低耦合度

通过声明基类的某个或某几个函数为虚函数，就可以将该类函数的实现推迟。也就是说，虚函数的调用者，可假定虚函数有某种处理逻辑而不用担心它的实现；而虚函数的实现者，可根据实际需求来多次、反复修改虚函数的实现：他们可以在任何时候修改虚函数，添加任意多个虚函数而不用担心集成的问题。有一个形象比喻：虚函数好比相机的镜头，随相机一起出售的可能是满足基本需要的镜头，购买者可根据自己的需要，配置光圈更大，用途各异的镜头。

（四）虚析构函数

把虚析构函数单独拿来讲，是因为它成为了析构函数的事实上的写法。基类的析构函数不声明为虚函数，容易导致意料之外的结果。这是因为，在把派生类对象赋给基类对象后，调用delete去释放对象所占内存空间时，在析构函数没有被声明为虚函数的情况下，只有基类的构造函数会被调用，派生类的析构函数则不会被调用。所以，如果程序中试图在派生类的析构函数去释放内存，则会导致内存泄漏。