求编译时不存在的Virtual Function调用示例（优先C++/Java）

维基百科提到“Virtual functions允许程序调用在代码编译时不一定存在的方法”，下面用C++和Java的示例来具体说明：

C++中需要显式用virtual关键字声明虚函数，通过基类指针/引用实现动态绑定：

#include <iostream>
using namespace std;

// 基类
class Animal {
public:
    // 声明虚函数
    virtual void makeSound() {
        cout << "动物发出声音" << endl;
    }
};

// 派生类：狗
class Dog : public Animal {
public:
    // 重写基类虚函数，override关键字用于检查重写是否正确
    void makeSound() override {
        cout << "汪汪汪" << endl;
    }
};

// 派生类：猫
class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        cout << "喵喵喵" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal1 = new Dog();
    Animal* animal2 = new Cat();
    
    // 编译时仅知道变量是Animal*类型，无法确定实际调用的方法
    // 运行时通过虚函数表（vtable）找到对应对象的方法
    animal1->makeSound(); // 输出：汪汪汪
    animal2->makeSound(); // 输出：喵喵喵
    
    delete animal1;
    delete animal2;
    return 0;
}

关键说明 #

编译阶段，编译器无法预知animal1和animal2实际指向的是Dog还是Cat对象，因此不能直接确定要调用哪个makeSound方法。程序运行时，每个包含虚函数的类都会生成一张虚函数表，对象会持有指向该表的指针，通过这个指针找到当前对象实际类型对应的方法实现。

如果后续新增Bird类并继承Animal重写makeSound，原main代码无需修改就能正确调用Bird的方法——这就是“调用编译时不一定存在的方法”的核心体现。

Java中默认非静态、非final、非private、非static的方法都是虚函数，自动支持动态绑定：

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Dog();
        Animal animal2 = new Cat();
        
        // 编译时仅知道变量是Animal类型，运行时根据实际对象类型绑定方法
        animal1.makeSound(); // 输出：汪汪汪
        animal2.makeSound(); // 输出：喵喵喵
    }
}

关键说明 #

Java的方法调用默认采用动态绑定机制，编译阶段只检查变量的编译类型（Animal）是否有对应的方法，运行时才根据对象的实际类型（Dog/Cat）调用对应的重写方法。即使后续新增任意Animal的派生类，原代码无需修改即可适配新类的方法调用，完美契合维基百科的描述。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hank