Virtual Functions

Virtual function क्या है?

Virtual function एक member function है जो base class में virtual चिह्नित होता है, derived classes द्वारा override होने को बना। इसका उद्देश्य dynamic dispatch है: जब आप इसे base-class pointer या reference के ज़रिए call करते हैं, C++ वास्तविक object का version चलाता है, pointer के type का नहीं।

यह किस समस्या को हल करता है

virtual के बिना, base pointer के ज़रिए call हमेशा base version चलाता है, override को अनदेखा करते हुए। तुलना करें:

class Base { public: virtual void hi() { cout << "Base\n"; } };
class Derived : public Base { public: void hi() override { cout << "Derived\n"; } };

int main() {
    Base *p = new Derived();
    p->hi();          // "Derived" — virtual ki wajah se
    delete p;
}

virtual हटाएँ और यह इसके बजाय Base print करेगा।

override keyword

जिस derived function को आप override बनाना चाहते हैं उसमें override जोड़ें। अगर यह वास्तव में किसी base virtual से मेल न खाए, compiler आपको रोकता है — signature में typos पकड़ते हुए:

class Shape { public: virtual double area() { return 0; } };
class Circle : public Shape {
    double r;
public:
    Circle(double x) : r(x) {}
    double area() override { return 3.14159 * r * r; }  // safe
};

यह कैसे काम करता है: vtable

अधिकांश compilers इसे vtable से लागू करते हैं — प्रति-class function pointers की तालिका। हर polymorphic object अपनी class के vtable का एक छिपा pointer रखता है, और virtual call run time पर वहाँ सही function ढूँढता है। इसीलिए virtual calls में सामान्य calls पर एक छोटा overhead होता है।

Virtual destructors

अगर आप base pointer के ज़रिए derived object delete करते हैं, destructor virtual होना चाहिए — अन्यथा केवल base हिस्सा नष्ट होता है और derived resources leak होते हैं:

class Base {
public:
    virtual ~Base() { cout << "~Base\n"; }   // virtual destructor
};
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() { cout << "~Derived\n"; }
};
// delete (Base*)new Derived();  → pehle ~Derived phir ~Base

Overriding बनाम hiding

सच्चे overriding को virtual base function पर मेल खाता signature चाहिए। अगर base function virtual न हो, या signatures भिन्न हों, derived function केवल base को छिपाता है — कोई dynamic dispatch नहीं। override keyword इसे गलती से होने से रोकता है।

आम गलतियाँ

• virtual भूलना, तो base pointers के ज़रिए overrides अनदेखे होते हैं।
• Polymorphic base में virtual destructor छोड़ना (resource leak)।
• थोड़ा अलग signature overriding के बजाय hiding पैदा करना (override इस्तेमाल करें)।
• Pointer/reference के बजाय object पर call करते समय dynamic dispatch की उम्मीद।

संक्षिप्त syntax reference और त्वरित उदाहरण के लिए, virtual functions syntax page देखें। व्यापक विचार के लिए, polymorphism देखें।

सारांश

• Virtual function सही override को run-time dispatch सक्षम करता है।
• Polymorphism के लिए इसे base pointer/reference के ज़रिए call करें।
• override compiler से आपका override सत्यापित कराता है।
• Compilers virtual calls run time पर हल करने को vtable इस्तेमाल करते हैं।
• Polymorphic base class को हमेशा virtual destructor दें।