C++的抽象类详解

ゝ一世哀愁。 2022-07-16 13:12 212阅读 0赞

在介绍抽象类之前，我们先介绍一下纯虚函数。

**1.纯虚函数**

在基类中仅仅给出声明，不对虚函数实现定义，而是在派生类中实现。这个虚函数称为纯虚函数。普通函数如果仅仅给出它的声明而没有实现它的函数体，这是编译不过的。纯虚函数没有函数体。

纯虚函数需要在声明之后加个=0；

class <基类名>

virtual <类型><函数名>(<参数表>)=0; ......

\};

**2.抽象类**

含有纯虚函数的类被称为抽象类。抽象类只能作为派生类的基类，不能定义对象，但可以定义指针。在派生类实现该纯虚函数后，定义抽象类对象的指针，并指向或引用子类对象。

1）在定义纯虚函数时，不能定义虚函数的实现部分；

2）在没有重新定义这种纯虚函数之前，是不能调用这种函数的。

抽象类的唯一用途是为派生类提供基类，纯虚函数的作用是作为派生类中的成员函数的基础，并实现动态多态性。继承于抽象类的派生类如果不能实现基类中所有的纯虚函数，那么这个派生类也就成了抽象类。因为它继承了基类的抽象函数，只要含有纯虚函数的类就是抽象类。纯虚函数已经在抽象类中定义了这个方法的声明，其它类中只能按照这个接口去实现。

**3.接口和抽象类的区别**

1）C++中我们一般说的接口，表示对外提供的方法，提供给外部调用。是沟通外部跟内部的桥梁。也是以类的形式提供的，但一般该类只具有成员函数，不具有数据成员；

2）抽象类可以既包含数据成员又包含方法。

**抽象类的实例**

**1.抽象类IShape作为基类：只有头文件，没有实现文件**

\#ifndef SHAPE\_H

\#define SHAPE\_H

\#include

using std::string;

//interface

class IShape

public:

virtual float getArea()=0; //纯虚函数，获得面积

virtual string getName()=0; //纯虚函数，返回图形的名称

\};

\#endif

**2.派生类Circle类继承自抽象类IShape：**

**Circle.h头文件：**

\#ifndef CIRCLE\_H

\#define CIRCLE\_H

\#include"Shape.h"

class CCircle : public IShape //公有继承自IShape类

public:

CCircle(float radius); //构造函数

public:

virtual float getArea(); //实现声明实现两个基类的函数，声明的时候需要加virtual关键字，实现的时候就不需要加virtual关键字了。

virtual string getName();

private:

float m\_fRadius; //派生类可以拥有自己的成员

\};

\#endif

**Circle.cpp实现文件：**

\#include"Circle.h"

CCircle::CCircle(float radius)

:m\_fRadius(radius) //使用构造函数的初始化列表初始化

float CCircle::getArea() / /实现实现两个基类的函数

virtual string getName();

return 3.14 \* m\_fRadius \* m\_fRadius;

string CCircle::getName()

return "CCircle";

**3. 派生类Rect类继承自抽象类IShape：**

**Rect.h头文件：**

\#ifndef RECT\_H

\#define RECT\_H

\#include"shape.h"

class CRect : public IShape

public:

CRect(float nWidth, float nHeight);

public:

virtual float getArea();

virtual string getName();

private:

float m\_fWidth; //矩形类具有自己的两个属性，宽和高

float m\_fHeight;

\};

**Rect.cpp实现文件：**

\#include"Rect.h"

CRect::CRect(float fWidth, float fHeight)

:m\_fWidth(fWidth), m\_fHeight(fHeight)

float CRect::getArea()

return m\_fWidth \* m\_fHeight;

string CRect::getName()

return "CRect";

**4.测试文件main.cpp：**

\#include

\#include"Rect.h"

\#include"Circle.h"

using namespace std;

int main()

IShape\* pShape = NULL; //定义了一个抽象类的指针，注意抽象类不能定义对象但是可以定义指针

pShape = new CCircle(20.2); //基类指针指向派生类的对象

cout<getName()<<" "<getArea()<<endl;

delete pShape; //释放了CCirle对象所占的内存，但是指针是没有消失的，它现在就是一个野指针，我们在使用之前必须对它赋值

pShape = new CRect(20, 10); //基类指针指向派生类的对象

cout<getName()<<" "<getArea()<<endl;

return 0;

运行结果如下：可以看到，我们使用父类的指针调用同一个函数，分别调用了这两个派生类的对应函数，它根据指针指向的类型的不同来决定调用的方法。即使我们以后需要新增加几个类，我们还是这种调用方法，这就是多态的巨大魅力。

![Center][]

原文链接：[http://www.maiziedu.com/wiki/cplus/forms/][http_www.maiziedu.com_wiki_cplus_forms]

[Center]: /images/20220715/a8745ac0f2b94f4a86e98ba00e138a9c.png
[http_www.maiziedu.com_wiki_cplus_forms]: http://www.maiziedu.com/wiki/cplus/forms/

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