纯虚函数和抽象类

抽象类是带有纯虚函数的类。

纯虚函数在基类中定义,它没有定义任何具体操作,声明格式为 virtual 返回类型  函数名(参数) = 0

对于暂时无法实现的函数可以定义为纯虚函数,留给派生类实现。

抽象类只能是基类,抽象类不能定义对象。

示例代码:

#include <iostream>
using namespace std;

class Base1 {
public:
    virtual void display() const = 0; //纯虚函数
};
class Base2 : public Base1 {
public:
    virtual void display() const;
};
void Base2::display() const {
    cout << "Base2's display" << endl;
}
class Derived : public Base2 {
public:
    virtual void display() const;
};
void Derived::display() const {
    cout << "Derived's display" << endl;
}
void fun (Base1 *ptr) {
    ptr->display();
}
int main() {
    Base2 b2;
    Derived d;
    fun(&b2);
    fun(&d);
    return 0;
}
运行结果:



### 纯虚函数抽象类的概念及关系 #### 纯虚函数的定义 纯虚函数是一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 }; ``` #### 抽象类的定义 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一。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,主要用于定义一组通用的行为规范,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**:适用于需要定义一组通用接口,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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