c++抽象类/接口

        C++ 接口是使用抽象类来实现的。抽象类通常用于表示概念或设计模式；

抽象类的定义

1. 抽象类:

   • 抽象类是一种包含至少一个纯虚函数的类，不能被实例化。
   • 通常用于定义接口，强制派生类提供某些特定的行为。

2. 纯虚函数:

   • 声明为 virtual，并在函数声明的末尾加上 = 0。
   • 这是告诉编译器，该函数的实现需要在派生类中提供。

        纯虚函数是通过在声明中使用 "= 0" 来指定的，如下所示：

class AbstractClass {
public:
    // 纯虚函数
    virtual void pureVirtualFunction() = 0;

    // 普通成员函数（可选）
    void normalFunction() {
        // 实现
    }
};

//具体示例，展示了如何使用抽象类和纯虚函数来实现一个简单的形状系统，包括一个抽象基类和两个派生类：
#include <iostream>
#include <cmath>

// 抽象类
class Shape {
public:
    // 纯虚函数
    virtual void draw() = 0; // 紧凑的图形绘制
    virtual double area() = 0; // 计算面积
};

// 派生类: Circle
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}

    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a circle with radius: " << radius << std::endl;
    }

    double area() override {
        return M_PI * radius * radius; // 返回圆的面积
    }
};

// 派生类: Rectangle
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width, height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a rectangle with width: " << width << " and height: " << height << std::endl;
    }

    double area() override {
        return width * height; // 返回矩形面积
    }
};

int main() {
    // 创建形状的指针
    Shape* shape1 = new Circle(5.0);
    Shape* shape2 = new Rectangle(4.0, 6.0);

    // 绘制形状并计算面积
    shape1->draw();
    std::cout << "Area: " << shape1->area() << std::endl;

    shape2->draw();
    std::cout << "Area: " << shape2->area() << std::endl;

    // 释放内存
    delete shape1;
    delete shape2;

    return 0;
}

关键点总结

1. 抽象类不能实例化:

   • 尝试创建一个抽象类的对象会引发编译错误。

2. 派生类必须重写纯虚函数:

   • 如果派生类没有提供纯虚函数的实现，它仍然会被视为抽象类，并且不能被实例化。

3. 使用抽象类实现多态:

   • 抽象类是实现多态的一种主要方式，可以使用基类指针或引用来指向派生类对象，并调用其实现。

4. 抽象类可包含正常成员:

   • 除了纯虚函数外，抽象类还可以包含普通成员函数、构造函数和成员变量。

使用场景

• 抽象类通常用于建立统一的接口，为多个派生类提供共同的行为。在大多数大型软件系统中，抽象类是设计模式的重要组成部分，帮助设计者更好地组织和管理代码。