C++ 多态3 纯虚函数 抽象类、接口类

一、概念

纯虚函数

没有函数体并且在定义的时候要在后面加个=0

声明：virtual 函数类型 函数名 （参数表列） = 0；

注意： 
（1）纯虚函数没有函数体； 
（2）最后面的“=0”并不表示函数返回值为0，它只起形式上的作用，告诉编译系统“这是虚函数”； 
（3）这是一个声明语句，最后有分号。 

纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能，不能被调用。 
纯虚函数的作用是在基类中为其派生类保留一个函数的名字，以便派生类根据需要对他进行定义。如果在基类中没有保留函数名字，则无法实现多态性。 
如果在一个类中声明了纯虚函数，在其派生类中没有对其函数进行定义，则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。

为什么要引入纯虚函数？

因为比如说定义一个人类，人类可以工作，但是工作的定义有很多；工人类公有继承人类，也可以工作，但是工人类又分有很多工种，对于工作的定义也不同；所以将基类的工作定义为纯虚函数，派生类根据需求对他进行自己的定义，也实现了类的多态性

 

抽象类

含有纯虚函数的类叫做抽象类

抽象类的作用是作为一个类族的共同基类，为一个类族提供公共接口，抽象类不能实例化出对象。

纯虚函数在派生类中重新定义以后，派生类才能实例化出对象。 

抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数，而派生类只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它就可以创建该类的实例了。

接口类

仅含有纯虚函数的类称为接口类（无数据成员，仅有成员函数，且都是纯虚函数）

接口类更多的表达一种能力或协议

接口类可以被继承

 

二、代码演示

接口类代码演示

/************
接口类：
    1、Flyable类，成员函数：takeoff、land
    2、Plane类，成员函数：构造、takeoff、land、printCode，数据成员：m_strCode
    3、FighterPlane类，成员函数：构造、takeoff、land
    4、全局函数flyMatch(Flyable *f1,Flyable *f2)
*************/

Flyable.h

#ifndef FLYABLE_H
#define FLYABLE_H
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Flyable//接口类（仅有纯虚函数）
{
public:
	virtual void takeoff() = 0;
	virtual void land() = 0;
};

#endif

Plane.h

#ifndef PLANE_H
#define PLANE_H

#include"Flyable.h"

class Plane:public Flyable
{
public:
	Plane(string code);
	virtual void takeoff();
	virtual void land();
	void printCode();
private:
	string m_strCode;
};


#endif

Plane.cpp

#include"Plane.h"

Plane::Plane(string code)
{
	m_strCode = code;
}

void Plane::takeoff()
{
	cout<<"Plane--takeoff()"<<endl;
}

void Plane::land()
{
	cout<<"Plane--land()"<<endl;
}

void Plane::printCode()
{
	cout<<m_strCode<<endl;
}

FighterPlane.h

#ifndef FighterPlane_H
#define FighterPlane_H
#include"Plane.h"

class FighterPlane:public Plane
{
public:
	FighterPlane(string code);
	virtual void takeoff();
	virtual void land();
};


#endif

FighterPlane.cpp

#include"FighterPlane.h"

FighterPlane::FighterPlane(string code):Plane(code)
{

}

void FighterPlane::takeoff()
{
	cout<<"FighterPlane--takeoff()"<<endl;
}

void FighterPlane::land()
{
	cout<<"FighterPlane--land()"<<endl;
}

main.cpp

#include"FighterPlane.h"

/************
接口类：
	1、Flyable类，成员函数：takeoff、land
	2、Plane类，成员函数：构造、takeoff、land、printCode，数据成员：m_strCode
	3、FighterPlane类，成员函数：构造、takeoff、land
	4、全局函数flyMatch(Flyable *f1,Flyable *f2)
*************/

void flyMatch(Flyable *f1,Flyable *f2)//定义一个全局函数
{
	f1->takeoff();
	f1->land();
	f2->takeoff();
	f2->land();
}

int main()
{
	FighterPlane p1("001");//实例化
	Plane p2("002");
	p1.printCode();
	p2.printCode();

	flyMatch(&p1,&p2);//将实例化出的派生类对象传入
	return 0;
}

运行结果：

根据运行结果，我们得知，派生类虽然继承了接口类，但他定义了纯虚函数，所以可以正常实例化对象，并且可以正常调用。