C++中virtual关键字的含义与起源：为何与常规“虚拟”释义不同？

不少人会纳闷C++里的virtual和“虚拟机”“虚拟现实”里的virtual含义差异，其实它们的核心逻辑是相通的——都指向**“间接的、抽象的、非直接固定的”**，只是应用场景不同。

起源 #

C++的virtual关键字是Bjarne Stroustrup在设计面向对象特性时引入的，他借用了“virtual”在计算机领域已有的“抽象间接”语义，用来描述那些需要运行时动态解析的机制，和虚拟机模拟硬件、VR模拟现实的逻辑一致：通过一层抽象，实现原本静态直接方式做不到的功能。

virtual两种用法与语义关联 #

1. 虚函数（Virtual Functions） #

你已经清楚虚函数分纯虚和普通两种，它们都贴合“virtual”的核心含义：

• 纯虚函数：就像你给出的Interface类里的foo()，本身没有具体实现，只是一个“虚拟”的接口框架，必须由派生类提供真实的实现才能使用，完全符合“非真实存在，依赖后续填充”的virtual语义。
• 普通虚函数：以Animal和Dog的例子来说，虽然基类Animal::say()有默认实现，但它的调用不是编译期直接绑定死的——当你用基类指针/引用指向派生类对象时：

  Animal* animal = new Dog();
  animal->say(); // 运行时调用Dog::say()而非Animal::say()
  

  编译期无法确定最终执行的是哪个版本，只有运行时通过虚表（vtable） 间接找到对应对象类型的函数实现。这个过程里，调用的目标是“虚拟”的——不是直接固定的基类函数，而是动态映射的真实类型函数，这就是普通虚函数被称为virtual的原因。

2. 虚基类（Virtual Base Classes） #

在多重继承场景下，比如孙子类同时继承两个派生自同一基类的类，普通继承会导致基类成员被拷贝多份，而虚基类确保基类成员只存在一份实例。这里的virtual表示**“共享的虚拟实例”**：各个派生类不再拥有独立的基类拷贝，而是通过间接引用共享同一个基类对象，相当于这个基类实例是“虚拟”的共享实体，而非每个派生类都持有的真实拷贝，避免了冗余和歧义。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者atai