C++ 类(纯虚函数和抽象类)

文章概述

纯虚函数和抽象类的基本概念;
抽象类案例;
抽象类在多继承中的应用以及工程中的多继承;
多继承的应用场景

纯虚函数和抽象类的基本概念

a. 纯虚函数是一个在基类中只有声明的虚函数,在基类中无定义。要求在任何派生类中都定义自己的版本;
b. 纯虚函数为各派生类提供一个公共界面(接口的封装和设计,软件的模块功能划分);
c. 纯虚函数声明形式:

virtual void func()=0;  //纯虚函数

d. 一个具有纯虚函数的类称为抽象类。

//抽象类
class A
{

public:
    virtual void func() = 0;
};

class B:public A
{
public:
    virtual void func()  
    {
        cout << "实现父类的纯虚函数" << endl;
    }
};

int main()
{
    B b;
    b.func();
    return 0;
}

结论: (1). 抽象类对象不能做函数参数,不能创建对象,不能作为函数返回类型;

A a;(×);            //不能创建抽象类的对象
void func(A a);(×)  //不能做函数参数
A func(); (×)       //不能作为函数的返回值

(2). 可以声明抽象类指针,可以声明抽象类的引用;

A * a; (√)         //可以声明抽象类的指针
A & a; (√)         //可以声明抽象类的引用

(3). 子类必须继承父类的纯虚函数才能创建对象。

抽象类案例

//抽象类
class Shape
{
public:
    int x, y;
public:
    void set(int x, int y)
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    virtual void S()=0;
};

class Cirle :public Shape
{
public:
     void S()
    {
        cout << "x+y" << x + y << endl;
    }
};

class Pirle :public Shape
{
public:
    void S()
    {
        cout << "x-y" << x - y << endl;
    }
};

class Dirle :public Shape
{
public:
    void S()
    {
        cout << "x*y" << x * y << endl;
    }
};

int main()
{
    //声明父类的指针
    Shape* p;
    Cirle c; c.set(1,2);

    Pirle x; x.set(8,6);

    Dirle d; d.set(8,5);

    p = &c; p->S();
    p = &x; p->S();
    p = &d; p->S();

    return 0;
}

抽象类在多继承中的应用以及工程中的多继承

a. 抽象类在多继承中的应用：C++中没有接口的概念,抽象类可以模拟接口类(协议:大家应该遵守的一种约定)。
b. 工程中的多继承：

被实际开发经验抛弃的多继承
工程开发中真正意义上的多继承是几乎不被使用的
多重继承带来的代码复杂性远多于其带来的便利
多重继承对代码维护性上的影响是灾难性的
在设计方法上，任何多继承都可以用单继承代替

多继承可以解决的问题:
这里写图片描述
多继承解决不了这个问题:

多继承的应用场景

a. C++没有接口的概念,可以使用纯虚函数实现接口,接口类中只有函数原型的定义,没有任何数据的定义。
b. 实际表明: 多继承接口不会带来二义性和复杂性等问题;多重继承可以通过设计好的单继承和接口代替;接口类只是一个功能说明,不是功能实现;子类需要根据功能说明定义功能的实现。
c. 多继承—->单继承+继承多个接口

class Parent
{
public:
    int a;
    int b;
};

class InterfaceOne
{
public:
    virtual void print()=0;
    virtual void sum(int a,int b)=0;
};

class InterfaceTwo
{
public:
    virtual void print() = 0;
    virtual void jsd(int a,int b) = 0;
};

//子类继承接口,必须实现其定义
class child:public Parent,public InterfaceOne,public InterfaceTwo   //两个接口中的函数可以重复
{
public:
    virtual void print()
    {
        cout << "子类实现父类的接口" << endl;
    }
    virtual void sum(int a, int b)
    {
        cout << "a+b=" << a + b << endl;
    }
    virtual void jsd(int a, int b)
    {
        cout << "a-b=" << a - b << endl;
    }
};

int main()
{
    child c;
    c.print();
    InterfaceOne* one = &c;
    one->sum(4,5);
    InterfaceTwo* two = &c;
    two->jsd(5,6);
    return 0;
}

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