纯虚函数和抽象类

一.纯虚函数和抽象类的概念:


用代码显示:

class Figure//抽象类
{
public:
	//提供一个统一的界面接口
	virtual void fun() = 0;//纯虚函数
};
注意一下几点:

   Figure c1;//错误,抽象类不能建立对象
	Figure *p = NULL;//正确,抽象类可以声明自己的指针
	Figure fun();//错误,抽象类不能作为返回类型
	void fun(Figure);//错误,抽象类不能作为参数类型
	Figure &h(Figure &);//正确,抽象类可以声明抽象类的引用
接下来看一个案例:

class Figure//抽象类
{
public:
	//提供一个统一的界面接口
	virtual void fun() = 0;//纯虚函数
};
class triangle :public Figure
{
private:
	int a;
	int b;
public:
	triangle(int a, int b)
	{
		this->a = a;
		this->b = b;
	}
	virtual void fun()
	{
		cout << "三角形面积: " << a*b / 2<<endl;
	}
};
class square :public Figure
{
private:
	int a;
	int b;
public:
	square(int a, int b)
	{
		this->a = a;
		this->b = b;
	}
	virtual void fun()
	{
		cout << "正方形面积: " << a*b<<endl;
	}
};
class circle :public Figure
{
private:
	int a;
public:
	circle(int a)
	{
		this->a = a;
	}
	virtual void fun()
	{
		cout << "三角形面积: " << 3.14*a*a << endl;
	}
};
void test(Figure *base)//建立虚函数的调用模版
{
	base->fun();
}
int main()
{
	circle c1(10);
	triangle c2(10, 20);
	square c3(10, 20);
	//面向一套预先定义好的接口编程
	test(&c1);
	test(&c2);
	test(&c3);
	system("pause");
	return 0;
}
这就是抽象类的应用。

二.抽象类在多继承中的应用

class figure1
{
public:
	virtual int add(int a, int b) = 0;
	virtual void print() = 0;
};
class figure2
{
public:
	virtual int multipy(int a, int b) = 0;
	virtual void print() = 0;
};
class parent
{
public:
	void  fun()
	{
		cout << "hehe" << endl;
	}
};
class child :public parent, public figure1, public figure2
{
private:
	int a;
	int b;
public:
	virtual int add(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
	virtual int multipy(int a, int b)
	{
		return a*b;
	}
	virtual void print()
	{
		cout << "hehe" << endl;
	}
};
int main()
{
	child c1;
	figure1 *p1 = &c1;
	cout << p1->add(20, 10) << endl;
	figure2 *p2 = &c1;
	cout << p2->multipy(20, 10) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
三.现在用抽象类和多态的应用解决如下问题

代码如下:‘

class salary//封装接口
{
public:
	virtual void calculate() = 0;
};
class primary:public salary
{
private:
	char *name;
	char *rank;
	int money;
public:
	primary(char *name, char *rank, int money)
	{
		this->name = name;
		this->rank = rank;
		this->money = money;
	}
	virtual void calculate()
	{
		cout << "name:" << name << "   等级:" << rank << "   工资" << money << endl;
	}
};
class middle :public salary
{
private:
	char *name;
	char *rank;
	int money;
public:
	middle(char *name, char *rank, int money)
	{
		this->name = name;
		this->rank = rank;
		this->money = money;
	}
	virtual void calculate()
	{
		cout << "name:" << name << "   等级:" << rank << "   工资" << money << endl;
	}
};
class super :public salary
{
private:
	char *name;
	char *rank;
	int money;
public:
	super(char *name, char *rank, int money)
	{
		this->name = name;
		this->rank = rank;
		this->money = money;
	}
	virtual void calculate()
	{
		cout << "name:" << name << "   等级:" << rank << "   工资" << money << endl;
	}
};
void test(salary *base)//搭建多态模版
{
	base->calculate();
}
int main()
{
	primary c1("张三", "初级", 3500);
	middle c2("李四", "中级", 7500);
	super c3("王五", "高级", 15000);
	test(&c1);
	test(&c2);
	test(&c3);
	system("pause");
	return 0;
}

这就是虚函数和多态带给我们的好处,如果还要继续添加工程师的信息,只需要定义一个类更改参数即可。

### 纯虚函数抽象类的概念及关系 #### 纯虚函数定义 纯虚函数种在基类中声明但未提供具体实现的虚函数。它通过在函数声明后添加`= 0`来表示,表明该函数必须由派生类实现[^1]。纯虚函数的存在使得基类成为一个抽象类,无法直接实例化。 ```cpp class Base { public: virtual void pure_virtual_function() = 0; // 纯虚函数 }; ``` #### 抽象类定义 包含纯虚函数的类被称为抽象类抽象类不能直接创建对象,其目的是为派生类提供一个通用接口[^2]。派生类必须实现所有纯虚函数才能成为具体类并实例化。 ```cpp class AbstractClass { public: virtual void func() = 0; // 纯虚函数 }; class ConcreteClass : public AbstractClass { public: void func() override { std::cout << "Concrete implementation" << std::endl; } }; ``` #### 纯虚函数抽象类的关系 纯虚函数抽象类的核心特性之。通过定义纯虚函数抽象类强制派生类实现特定功能,从而确保所有派生类都遵循共同的接口规范[^3]。这种机制有助于提高代码的可扩展性可维护性[^4]。 --- ### 纯虚函数抽象类的区别 #### 定义上的区别 - **纯虚函数**:是一个没有具体实现的虚函数,必须由派生类实现。 - **抽象类**:是一个包含至少一个纯虚函数的类,不能直接实例化。 #### 功能上的区别 - **纯虚函数**:用于定义接口,要求派生类必须提供具体的实现。 - **抽象类**:作为基类存在,主要用于定义组通用的行为规范,而不关心具体实现细节。 #### 使用场景的区别 - **纯虚函数**:适用于需要强制派生类实现某种功能的场景。 - **抽象类**:适用于需要定义组通用接口,且不允许直接实例化的场景。 --- ### 示例代码 以下代码展示了纯虚函数抽象类的使用方式: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 抽象类 class AbstractClass { public: virtual void pureVirtualFunction() = 0; // 纯虚函数 virtual ~AbstractClass() {} // 虚析构函数 }; // 具体类 class ConcreteClass : public AbstractClass { public: void pureVirtualFunction() override { cout << "Implementation of pure virtual function" << endl; } }; int main() { // AbstractClass obj; // 错误:无法实例化抽象类 ConcreteClass obj; obj.pureVirtualFunction(); // 输出: Implementation of pure virtual function return 0; } ``` ---
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