1.前言
本篇文章的所有代码例子，如果是windows上编译运行，则使用的是visual studio 2013。如果是RHEL6.5平台(linux kernal: 2.6.32-431.el6.i686)上编译运行，则其gcc版本为4.4.7，如下所示：
[[email protected] ~]# gcc --version
gcc (GCC) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)
2.非公有虚函数
在开始探讨对象中内存的具体分布之前，先来看下C++中虚函数的一些行为。
2.1.公有虚函数
子类通过覆盖公有虚函数的方式实现多态是最常见的情况。指向子类对象的基类指针调用被子类覆盖的函数，实际上，调用的是子类的函数。
参考以下代码：
#include <iostream>
class Base
{
public:
virtual void foo()
{
std::cout << "Base::foo" << std::endl;
}
};
class Derive :public Base
{
void foo()
{
std::cout << "Derive::foo" << std::endl;
}
};
int main()
{
Base *pb = new Derive();
pb->foo();
return 0;
}
毫无疑问，虽然foo在子类中默认是private私有的，但输出结果会如下面所示：
Derive::foo
具体原因，在前面的C++系列文章中已经讨论过。具体可以参考这篇文章"C++虚函数(9) - 虚函数能否为private?"。
2.2.私有虚函数
和公有虚函数相对的是保护虚函数和私有虚函数，在这里，为了方便探讨问题，只讨论私有虚函数。至于保护虚函数的情况和私有虚函数大同小异，差异只在于函数的可见性不同。
从表面看，虚函数的作用就是为了使父类指针能够访问到子类对象的函数。如果将虚函数设置为私有的，那么，无论子类对象，还是父类对象，都无法访问到该函数。这样的函数就变得毫无意义了。实际情况果真如此吗？答案是否定的。首先C++支持私有虚函数，当然也支持保护虚函数，在这里，对保护虚函数不做讨论。
设计模式中有封装算法这一设计原则。该原则使用模板方法模式，向外部提供访问的接口，该接口明确了算法的步骤。对于算法的每个步骤，由外部通过继承的方式来指定。
下面举个简单的例子来说明。
众所周知，购物的过程是，先挑选商品，接着付款，最后离开商店。在这个过程中，3个步骤是有顺序的，不能随意地颠倒次序。在生活中，这个类似的例子很多。以下编写一个表示购物的抽象类，它拥有3个私有纯虚函数choose()，pay()和leave()，分别表示购物的挑选商品，付款和离开商店的3个过程，由shopping函数依次调用这3个函数：
#include <iostream>
class Store
{
public:
void shopping()
{
std::cout << "Base::shopping" << std::endl;
choose();
pay();
leave();
}
private:
virtual void choose() = 0;
virtual void pay() = 0;
virtual void leave() = 0;
};
//实现一个表示购买蔬菜的类，它继承自Store类，覆盖了Store类中的choose()，pay()和leave()函数。
class VegetableStore :public Store
{
private:
void choose()
{
std::cout << "VegetableStore::choose" << std::endl;
}
void pay()
{
std::cout << "VegetableStore::pay" << std::endl;
}
void leave()
{
std::cout << "VegetableStore::leave" << std::endl;
}
};
int main()
{
Store *ps = new VegetableStore();
ps->shopping();
return 0;
}
输出：
Base::shopping
VegetableStore::choose
VegetableStore::pay
VegetableStore::leave
从上面的代码可以看出，父类Store通过shopping函数规定了购物的过程，至于购物的每个步骤该做什么，由子类来指定。由于表示购物步骤的函数被声明为私有的，我们就不能通过子类对象来调用choose(),pay()或lease(),避免了出现先离开商品，再挑选商品的混乱情况。