什么是抽象类?包含纯虚函数的不能实例化的类

抽象类不能实例化因为它包含至少一个纯虚函数,该函数没有具体实现。例如,shape类中声明了virtual void draw() = 0;则无法直接创建shape对象。子类如c++ircle继承并实现draw()后方可实例化。抽象类用于定义接口规范,强制子类遵循结构,确保一致性并解耦代码逻辑。此外,抽象类可含构造函数、成员变量及已实现方法,未完全实现纯虚函数的子类仍为抽象类。c++用=0声明纯虚函数,其他语言语法不同。抽象类虽不可实例化,但可用作指针或引用指向子类对象。

什么是抽象类?包含纯虚函数的不能实例化的类

抽象类是面向对象编程中的一个概念,简单来说,它是一种不能被实例化的类,通常用于作为其他类的基类。它的主要作用是定义一些接口或行为规范,让子类去实现具体的逻辑。

什么是抽象类?包含纯虚函数的不能实例化的类

抽象类的一个关键特征是它里面至少包含一个纯虚函数(pure virtual function)。所谓纯虚函数,就是没有具体实现(即没有函数体)的虚函数。一旦一个类中有了纯虚函数,这个类就变成了抽象类,也就意味着你不能再用它来创建对象了。

什么是抽象类?包含纯虚函数的不能实例化的类

为什么抽象类不能实例化?

因为抽象类里有纯虚函数,而这些函数并没有实际的代码实现。如果允许实例化的话,那调用这些没有实现的函数时就会出问题。

比如:

什么是抽象类?包含纯虚函数的不能实例化的类

class Shape {public:    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数};

上面这个Shape类就是一个抽象类。你不能写这样的代码:

Shape s; // 错误!不能实例化抽象类

但你可以让别的类继承它,并实现里面的纯虚函数:

class Circle : public Shape {public:    void draw() override {        // 实现画圆的逻辑    }};

这样,Circle就可以被实例化了。

抽象类的实际用途

抽象类的核心用途在于提供一个通用的接口设计,强制子类遵循某种结构。这在大型项目中特别有用,可以保证不同开发人员写的类有一致的行为。

举个例子:

你写了一个图形库,希望所有图形都支持“绘制”、“计算面积”等操作。那你就可以定义一个抽象类,里面声明这些方法为纯虚函数。其他开发者只需要继承这个类并实现这些方法,就能确保整个系统的一致性。

这种做法还有一个好处:解耦。上层代码只需要知道接口,不需要关心具体怎么实现。

使用抽象类时要注意什么?

抽象类可以有构造函数、成员变量和其他已经实现的方法。子类如果不实现所有的纯虚函数,它自己也会变成抽象类。C++ 中通过 = 0 来声明纯虚函数,其他语言可能语法不同,比如 Java 的 interface 或 C# 的 abstract class

几个小提示:

抽象类不是必须所有方法都是纯虚函数,也可以混合普通虚函数和非虚函数。抽象类的对象虽然不能直接创建,但可以用来声明指针或引用,指向其子类的对象。如果你想设计一个完全不能实例化的类,还可以考虑使用接口(interface),不过那是另一个话题了。

基本上就这些。抽象类的关键就在于它不能实例化,而且里面有纯虚函数。理解这一点,再结合实际场景使用,就能更好地发挥它的作用。

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