C++虚函数、纯虚函数区别

本文详细解析了C++中的虚函数与纯虚函数的概念及其使用方式。介绍了虚函数如何支持运行时多态,并允许子类重写父类方法;同时阐述了纯虚函数作为接口的作用,以及包含纯虚函数的抽象类特性。通过具体示例展示了虚函数与纯虚函数的区别。

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参考网页:https://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3570304.html

一、虚函数(impure virtual)

C++的虚函数主要作用是“运行时多态”,父类中提供虚函数的实现,为子类提供默认的函数实现。子类可以重写父类的虚函数实现子类的特殊化。

class A
{
public:
    virtual void out2(string s)///默认实现
    {
        cout<<"A(out2):"<<s<<endl;
    }
};

二、纯虚函数(pure virtual)

  • C++中的纯虚函数更像是“只提供申明,没有实现”,是对子类的约束,是“接口继承”。
  • C++中包含纯虚函数的类,被称为是“抽象类”。抽象类不能使用new出对象,只有实现了这个纯虚函数的子类才能new出对象。

    class A
    {
    public:
    virtual void out1(string s)=0;///由子类实现
    virtual void out2(string s)///默认实现
    {
    cout<<”A(out2):”<

三、虚函数和纯虚函数区别

  • 虚函数和纯虚函数可以定义在同一个类(class)中,含有纯虚函数的类被称为抽象类(abstract class),而只含有虚函数的类(class)不能被称为抽象类(abstract class)。
  • 虚函数可以被直接使用,也可以被子类(sub class)重载以后以多态的形式调用,而纯虚函数必须在子类(sub class)中实现该函数才可以使用,因为纯虚函数在基类(base class)只有声明而没有定义。
  • 虚函数和纯虚函数都可以在子类(sub class)中被重载,以多态的形式被调用。
  • 虚函数的定义形式:virtual {method body}

      纯虚函数的定义形式:virtual { } = 0;

四、实例

//father class

  class Virtualbase
  {
  public:
  virtual void Demon()= 0; //prue virtual function
  virtual void Base() {cout<<"this is farther class"<};
  }

  //sub class
  class SubVirtual :public Virtualbase
  {
  public:
  void Demon() { cout<<" this is SubVirtual!"< 
  void Base() { cout<<"this is subclass Base"< 
  }

  /*
  instance class and sample
  */

  void main()
  {
  Virtualbase* inst = new SubVirtual(); //multstate pointer
  inst->Demon();
  inst->Base();
  // inst = new Virtualbase();
  // inst->Base()
  return ;
}
### 虚函数纯虚函数的概念 在C++中,虚函数允许派生类重写基类中的成员函数行为。定义虚函数的关键字是`virtual`。当一个类中含有至少一个虚函数时,通常建议将析构函数也声明为虚函数[^2]。 ```cpp class Base { public: virtual void show() { std::cout << "Base class\n"; } }; ``` 对于纯虚函数而言,其不仅是一个虚函数,而且没有具体的实现,在基类中仅作为接口存在。含有纯虚函数的类被称为抽象类,无法直接实例化对象。这种设计模式使得基类可以规定某些方法的存在而不必提供具体实现细节,留给子类去完成这些功能的具体编码工作[^1]。 ```cpp class InterfaceExample { public: virtual void requiredMethod() = 0; // 纯虚函数 }; // 尝试创建InterfaceExample的对象将会导致编译错误 // InterfaceExample obj; ``` ### 使用场景展示 考虑如下情况: - 派生自 `Shape` 类的不同图形(如 Circle Rectangle),各自实现了自己的绘制逻辑; 这样做的好处在于可以通过统一的方式处理不同类型的形状,即多态性。下面给出一段简单的代码片段来说明这一点: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Shape { public: virtual void draw() const = 0; // 纯虚函数 virtual ~Shape() {} // 虚析构函数 }; class Circle : public Shape { public: void draw() const override { cout << "Drawing circle...\n"; } }; class Rectangle : public Shape { public: void draw() const override { cout << "Drawing rectangle...\n"; } }; void display(Shape& s) { s.draw(); } int main() { Circle c; Rectangle r; display(c); display(r); return 0; } ``` 在这个例子中,`display` 函数接受任何继承自 `Shape` 的对象并调用它们各自的 `draw()` 方法。由于 `draw()` 是一个纯虚函数,所以每个派生类都必须提供自己版本的方法实现。
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