抽象类、纯虚函数、虚函数

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抽象类的介绍

抽象类是一种特殊的类,它是为了抽象和设计的目的为建立的,它处于继承层次结构的较上层。

(1)抽象类的定义:

称带有纯虚函数的类为抽象类。

(2)抽象类的作用:

抽象类的主要作用是将有关的操作作为结果接口组织在一个继承层次结构中,由它来为派生类提供一个公共的根,也就是说抽象类是为派生类服务的。纯虚函数作为基类中的一个接口,该函数会根据不同的派生类具有不同的实现方式。

(3)使用抽象类时注意:

• 抽象类只能作为基类来使用,其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数,而只是继承基类的纯虚函数,则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现,则该派生类就不再是抽象类了,它是一个可以建立对象的具体的类。
• 抽象类是不能定义对象的。

纯虚函数

(1) 纯虚函数定义

纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它在基类中没有定义,但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”,例如

virtual void func() = 0

(2)引入原因

 1、为了方便使用多态特性,我们常常需要在基类中定义虚拟函数。  
 2、在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。
 例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。  为了解决上述问题,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数,则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类,它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以,用户不能创建抽象类的实例,只能创建它的派生类(实现了基类中的纯虚函数的定义)的实例。纯虚函数最显著的特征是:它们必须在继承类中重新声明函数(不要后面的=0,否则该派生类也不能实例化),而且它们在抽象类中往往没有定义。定义纯虚函数的目的在于,使派生类仅仅只是继承函数的接口。纯虚函数的意义,让所有的类对象(主要是派生类对象)都可以执行纯虚函数的动作,但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者,“你必须提供一个纯虚函数的实现,但我不知道你会怎样实现它”。

虚函数

虚函数的定义

虚函数是相对于类来说的,只有类中的成员函数才可能是虚函数,另外需要注意,内联函数、构造函数、静态函数不能是虚函数。

virtual void func(){/*---*/}

上述表达需要在父类子类中同时声明和定义,(实现的方式可以不同)。
虚函数主要是实现了多态,当定义一个父类的指针指向子类对象时,虚函数的执行结果可以是子类中虚函数的定义。
子类没有重载父类的虚函数是一件毫无意义的事情。因为多态也是要基于函数重载的(注意,再通一个类中,函数重载是根据函数参数个数和类型的不同在程序编译期间决定,称为静态联编)。
静态联编:在程序链接阶段就可以确定的调用。
动态联编:在程序执行时才能确定的调用。

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