纯虚函数 和 抽象类
纯虚函数:虚函数,有时并不是基类本身的要求,而是考虑到派生类的需要,在基类中预留了一个函数名。
纯虚函数的作用:基类类型的指针,如果指向的是派生类的对象,那么它就可以访问这个函数,从而执行的是派生类中的函数。
再设计类的层次结构中,有的基类成员函数并没有意义,具体功能依赖于派生类。
纯虚函数是不能被调用的虚成员函数。
纯虚函数的定义:
virtual 函数类型 函数名(参数表列)=0;
特点:纯虚函数没有函数体;
最后面的“=0”只是形式,通知编译系统这是一个纯虚函数,没有任何别的意义;
这是一个声明语句,最后应有分号;
比如:
virtual float area()const{return 0;}这只是一个虚函数可不是纯虚函数,因为它已经将函数实现了,有函数体
virtual float area()=0这是一个纯虚函数
如果在一个类中声明了纯虚函数,而在其派生类中没有对该函数定义,则该虚函数在派生类中依然为纯虚函数。
也只有在整个派生类的某一级被定义实现,它就不是纯虚函数了。
纯虚函数功能的实现只能在派生类中;
有纯虚函数的类,丧失了定义对象的能力;
有纯虚函数的类,是专门来当基类的!!!
(之所以拥有纯虚函数的类不能定义对象是因为纯虚函数没有被定义,因此假如可以定义对象,对象如果调用这个纯虚函数就是不可能的,因为这个函数根本没有被定义实现,所以不能定义对象。)
因此,如果派生类没有对基类中的纯虚函数进行实现,那么这个派生类也不能定义对象,因为它继承了基类中的纯虚函数!!!因此,拥有纯虚函数的类都长得很丑,因为它们有基因缺陷,所以都不能定义对象。并且家族遗传。
拥有纯虚函数的类不能实例化,但是可以创建其子类的对象,基类的引用和指针可以引用子类的对象,所以拥有纯虚函数的类可以定义指针和引用。
上面的这种拥有纯虚函数的并且不能实例化的类也叫做抽象类。它的作用就是生成子类。
抽象类:是一些不能用来定义对象,而只作为基类被继承的类。抽象类的反义词是具体类(concrete class)。
抽象类的标志:凡是包含纯虚函数的类都是抽象类。
由于抽象类常用作基类,通常也成为抽象基类(abstract base class )。
抽象类与具体类:
凡是包含纯虚函数的类都是抽象类:
纯虚函数不用实现,所以不能被调用,抽象类无法建立对象;
抽象类的作用是作为一个类族的共同基类,即为一个类族提供给一个公共接口。
如果在抽象类所派生出的新类中对基类的所有纯虚函数进行定义:
那么这些函数就可以被调用;
这个派生类就不是抽象类,而是可以用来定义对象的具体类。
如果在派生类中没有对所有纯虚函数进行定义,则次派生类仍然是抽象类,不能用来定义对象。
并不是抽象类中的成员函数都是纯虚函数。
纯虚函数的意义:
通知编译系统:“在这里声明一个虚函数,留待派生类中定义”,在基类中为其派生类保留一个函数的名字,以便派生类根据需要对它进行定义。需要注意的是,如果派生类一直不对这个纯虚函数进行定义的话,那么这个派生类就不能实例化,不能拥有自己的对象。
如果在基类中没有保留函数名字,则无法实现多态性。也就是说无法用指向基类的指针去访问派生类中有个性的函数。这种动态定是很重要的。
抽象类在软件工程中的作用:
用抽象类实现多态性的操作:
虽然抽象类不能定义对象(或者说抽象类不能实例化),但是可以定义指向抽象类数据的指针变量。当派生类成为具体类之后,就可以用这种指针指向派生类对象,然后通过该指针调用虚函数,实现多态性的操作。
Java中将只有数据和函数声明的类成为接口(Inteface),对应c++中的抽象类。
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