在C++的面向对象编程中，虚函数是一个十分重要的概念。虚函数的引入使得C++的继承和多态性得以完善，使程序的编写更具灵活性和可维护性。

虚函数的作用

虚函数的主要作用是实现运行时绑定，以实现多态性，即在基类中定义虚函数，在派生类中按照需求进行重定义，而在程序运行时，根据实际对象的类型选择调用哪个函数。这种方式通常将运行时动态绑定称为“延迟绑定”。

下面以一个简单的示例阐述虚函数的作用。首先有一个基类Person，其中有虚函数output：

```

class Person

{

public:

virtual void output()

{

cout<<"The person is a human."<

}

}

```

接着有派生类Student，其中也定义了output函数：

```

class Student:public Person

{

public:

virtual void output()

{

cout<<"The person is a student."<

}

}

```

现在我们可以定义一个指向Person的指针，并依次指向一个Person和一个Student对象：

```

Person *p;

Person personObj;

Student studentObj;

p=&personObj;

p->output();

p=&studentObj;

p->output();

```

如果没有虚函数的存在，我们期望p->output()能够分别输出"The person is a human."和"The person is a student."。但由于没有继承关系检查，编译器会默认在编译期间根据指针类型选择调用哪个output函数，即都会输出"The person is a human."。但使用虚函数后，输出结果会按照我们的预期，先输出"The person is a human."，再输出"The person is a student."，实现多态性调用不同的函数。

虚函数的使用

接下来，我们来看一下虚函数的使用。

虚函数在类成员函数前加上virtual关键字进行定义。虚函数可以被继承，即在派生类中保持原有的虚函数，并实现其他额外的虚函数，也可以对基类的虚函数进行重写，即在派生类重载基类的虚函数，并且不必保留原有的虚函数。

如果要指定不允许一个虚函数被重写，可以在成员函数前面加上关键字final。例如：

```

virtual void func() final;

```

使用final修饰的虚函数不能被任何派生类进行重写。

另外，如果派生类使用基类中存在的虚函数，但不想进行重写，可以在派生类中定义函数，函数名与基类的虚函数相同，但不需要加virtual关键字，可称之为虚函数的“显式实现”。例如：

```

class Derived:public Base

{

public:

void func()

{

Base::func();

}

}

```

虚函数还可以是纯虚函数，简称“纯虚函数”。纯虚函数只有函数接口，没有函数体。使用纯虚函数的作用是，当我们不知道如何在基类中实现虚函数时，可以把它定义为纯虚函数，将任务交给派生类来完成。

定义纯虚函数的方式是在虚函数定义的末尾加上=0，例如：

```

virtual void func()=0;

```

当派生类从基类继承了纯虚函数而没有实现时，会被认为也是抽象类。如果在派生类中不实现继承的纯虚函数，也会被认为是抽象类，实例化时会报错。

总结

本文从虚函数的作用入手，详细介绍了虚函数的使用方法。虚函数是C++中非常重要的概念，它提供了多态性的实现方式，在实际工作中具有非常广泛的应用价值，掌握虚函数的用法可以让我们更好地编写高效、可扩展和易于维护的C++程序。