C++ 抽象类和纯虚函数

C++ 中的抽象类和纯虚函数

抽象类是一个至少包含一个纯虚函数的类，抽象类用于为其子类提供接口，抽象类的子类必须为纯虚函数提供定义，否则它们也将成为抽象类。

抽象类的特点

抽象类不能实例化，但是可以创建抽象类类型的指针和引用。
抽象类可以具有普通函数和变量以及纯虚函数。
抽象类主要用于向上转换，使其派生类可以使用其接口。
继承抽象类的类必须实现所有纯虚函数，否则也会变成抽象类。

C++ 中的纯虚函数

纯虚函数是只有声明而没有定义的虚函数，它们以 virtual 关键字开头，以 = 0 结尾，这是纯虚函数的语法。

virtual void f() = 0;

C++ 抽象类示例

下面我们有一个简单的例子，我们定义了一个抽象类

//抽象类
class Base          
{
public:
    virtual void show() = 0;    // 纯虚函数
};

class Derived:public Base
{
public:
    void show()
    { 
        cout << "在子类中实现纯虚函数\n"; 
    }
};

int main()
{
    Base obj;   //编译错误
    Base *b;
    Derived d;
    b = &d;
    b->show();
}

以上实例输出结果：

在子类中实现纯虚函数

在上面的示例中，基类是抽象类，具有纯虚拟 show() 函数，因此我们无法创建基类的对象。

为什么我们不能创建抽象类的对象？

当我们在抽象类中创建一个纯虚函数时，我们在 虚函数表 中为函数保留了一个槽(在上一节中介绍过)，但没有在该槽中放置任何地址，因此虚函数将是不完整的。

由于抽象类的虚函数表不完整，因此编译器不会允许为此类创建对象，并且在你尝试这样做时会提示编译错误。

纯虚拟定义

纯虚函数可以在抽象类中给出一个小的定义，你希望所有的派生类都有，你仍然不能创建抽象类的对象。
此外，纯虚函数必须在类定义之外定义，如果你在类定义中定义它，编译器会报错，内联纯虚定义是非法的。

// 抽象类
class Base         
{
public:
    virtual void show() = 0;     //纯虚函数
};

void Base :: show()     // 纯虚函数的实现
{
    cout << "纯虚函数的实现\n";
}

class Derived:public Base
{
public:
    void show()
    { 
        cout << "在派生类中实现纯虚函数\n"; 
    }
};

int main()
{
    Base *b;
    Derived d;
    b = &d;
    b->show();
}

以上实例输出结果：

在派生类中实现纯虚函数

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