java中类,抽象类,接口概念对应的C++概念

本文深入探讨了C++与Java中的多态性实现方式,包括虚函数、抽象函数、纯虚函数及接口的概念对比。分析了两种语言中抽象类、纯虚类与接口的异同,以及它们在软件设计中的应用。

一、对比图表

JAVAC++
普通函数虚函数,用Virtual标识
抽象函数abstract纯虚函数,用Virtual标识 ,且函数=0
抽象类抽象类,和java概念一样
interface接口纯虚类,所有的函数都是纯虚函数。纯虚函数和虚函数的区别在于前者不包含定义,而后者包含函数体。

二、C++虚函数与JAVA中抽象函数比较

1:java中没虚函数概念。

2:C++中有虚函数概念,用virtual 关键字表示,每个类都会有一个虚函数表,该虚函数表首先会从父类中继承得到父类的虚函数表, 如果子类中重写了父类的虚函数(不管重写后的函数是否为虚函数),要调用哪个虚函数,是根据当前实际的对象来判断的(不管指针所属类型是否为当前类,有可 能是父类型),指针当前指向的是哪种类型的对象,就调用哪个类型中类定义的虚函数。每个类只有一张虚拟函数表,所有的对象共用这张表。即也就是说,java类中的普通函数就是C++中的虚函数。

ps:C++的函数多态就是通过虚函数来实现的。C++中,如果函数不是虚函数,则调用某个函数,是根据当前指针类型来判断的,并不是根据指针所指向对象的类型。Java中,如果函数不是抽象函数,而是一个普通函数,它是默认实现类似C++中虚函数功能的,也就是说,调用某个函数,是根据当前指针所指向对象的类型来判断的,而不是根据指针类型判断。正好与C++中的普通函数相反。即:JAVA里自动实现了虚函数。

3:总之,java普通函数==c++虚函数

三、纯虚函数和抽象函数,抽象类与抽象类

纯虚函数: 主要特征是不能被用来声明对象,是抽象类,是用来确保程序结构与应用域的结构据具有直接映射关系的设计工具。带有纯虚函数的类称为抽象类。(抽象类能被子类 继承使用,在子类中必须给出纯虚函数的实现,如果子类未给出该纯虚函数的实现,那么该子类也是抽象类,只有在子类不存在纯虚函数时,子类才可以用来声明对 象!)

抽象类也能用于声明指针或引用,或用于函数声明中。具有抽象类特性的类还有构造函数和析构函数,全部是保护的类。如果没有给出纯虚函数的实现,则在它 所在的类的构造函数或析构函数中不能直接或间接的调用它。纯虚函数的实现可以在类声明外进行定义。

C++中一般都是把析构函数声明为虚函数。因为虚函数可以实现动态绑定,也就是到底调用哪个函数是根据指针当前指向哪个对象来确定的,不是根据指针的类型来确定。如果C++中不把析构函数声明为虚函数,那么其有个子类,重写了虚函数,那么当父类指针指向一个子类对象时,当调用析构函数时,只调用父类的析构函数,而无法调用子类的析构函数,所以一般情况是把析构函数声明为虚函数,实现动态绑定。当然如果一个类不包含虚函数,这经常预示不打算将它作为基类使用。当一个类不打算作为基类时,将析构函数声明为虚拟通常是个坏主意。
标准 string 类型不包含虚函数,如果把String作为基类继承得到子类会出问题。
总之:多态基类应该声明虚析构函数。如果一个类有任何虚函数,它就应该有一个虚析构函数;如果不是设计用于做基类或不是设计用于多态,这样的类就不应该声明虚析构函数。

四、接口与纯虚类

C++的纯虚类
c++中没有接口的概念,与之对应的是纯虚类即只含有纯虚函数的类,c++抽象类的概念是含有纯虚函数成员的类。这是因为c++提供多继承,而像java、c#这些只提供单继承(避免多继承的复杂性和低效性)的语言为了模拟多继承功能就提供了接口概念,接口可以继承多个。
java的接口
在java里面的确没有纯虚类的概念,纯虚类在java里面叫做接口。c++用纯虚类来模拟interface这个抽象概念。“纯虚类”与c++一般抽象类的区别就好比java里面interface 和 abstract class的区别。

<think>好的,我现在要回答用户关于C++抽象类接口区别的问题。首先,我需要回忆一下自己之前学过的相关知识,并结合提供的引用内容来整理答案。 用户给出的四个引用都提到了抽象类接口的不同点,我需要从中提取关键信息。引用1提到抽象类接口常被混淆,需要明确它们的定义。引用2指出抽象类用于继承代码复用,接口作为规则要求实现所有方法。引用3说明抽象类可以包含纯虚函数非纯虚函数,而接口C++中通过纯抽象类模拟。引用4则强调纯虚函数抽象类的定义方式。 接下来,我需要将这些信息结构化。首先,分别定义抽象类接口,然后对比它们的特性,比如成员型、继承后的要求、用途等。同时,要提到C++中没有原生的接口关键字,通常用纯抽象类来模拟,这点很重要,可能Java不同,需要特别说明。 还要注意用户提供的引用中提到的具体区别,比如抽象类可以有成员变量非纯虚函数,而接口通常没有成员变量,只有纯虚函数。此外,抽象类用于代码复用,接口用于定义规范,这也是关键点。 然后,我需要组织语言,用中文清晰表达这些区别,分点列出可能更易于理解。同时,在引用内容后加上对应的引用标识,例如[^1]、[^2]等,确保引用正确。 最后,生成相关问题,这些问题应该围绕抽象类接口的应用、设计考虑、与Java的区别等方面展开,帮助用户进一步学习。 检查是否有遗漏,比如是否提到了C++接口的实现方式,以及Java的区别。确保每个要点都有引用支持,没有错误信息。语法方面,注意使用正确的LaTeX格式,比如名用$AbstractClass$这样的形式,但根据用户示例,可能不需要,直接使用中文描述即可。但如果有公式或代码,需要遵循用户给的格式,不过当前问题可能不需要。 总结来说,步骤是:定义抽象类接口,对比它们的特性,说明用途设计目的,指出C++中的实现方式,最后生成相关问题。</think>### C++ 抽象类接口的区别 在C++中,抽象类接口(通常通过纯抽象类模拟)是面向对象编程的重要概念,但两者在设计用途上有显著差异: #### 1. **抽象类(Abstract Class)** - **定义**:包含至少一个纯虚函数(`virtual 返回型 函数名() = 0;`)的,不可直接实例化[^3][^4]。 - **成员型**: - 可以包含普通成员变量非虚函数。 - 可以包含普通虚函数(有默认实现)纯虚函数[^3]。 - **用途**:作为基,提供部分通用实现,便于派生继承扩展,**强调代码复用**。 - **示例**: ```cpp class AbstractClass { public: virtual void pureVirtualFunc() = 0; // 纯虚函数 void concreteFunc() { /* 具体实现 */ } // 普通成员函数 }; ``` #### 2. **接口(Interface)** - **定义**:在C++中,接口通过**纯抽象类**模拟(所有函数均为纯虚函数,且无成员变量)[^4]。 - **成员型**: - 仅包含纯虚函数,无具体实现。 - 通常不包含成员变量[^2]。 - **用途**:定义一组严格的行为规范,要求派生必须实现所有函数,**强调规则统一**。 - **示例**: ```cpp class Interface { public: virtual void method1() = 0; virtual void method2() = 0; virtual ~Interface() = default; // 虚析构函数 }; ``` #### 3. **核心区别** | 特性 | 抽象类 | 接口 | |--------------------|-------------------------------|-----------------------------| | 成员变量 | 允许存在 | 通常禁止 | | 函数型 | 可包含非虚函数虚函数 | 仅纯虚函数 | | 设计目的 | 代码复用 + 部分规范 | 完全规范 | | 继承后的强制要求 | 只需实现纯虚函数 | 必须实现所有纯虚函数 | #### 4. **与Java的差异** - **C++**:没有原生的`interface`关键字,通过纯抽象类模拟接口。 - **Java**:明确区分`abstract class``interface`,后者禁止成员变量且所有方法默认为抽象[^1]。 --- ###
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