纯虚函数是无实现的虚函数,要求派生类重写,语法为virtual 返回类型 函数名() = 0;;包含纯虚函数的类为抽象类,不能实例化,用于定义接口和实现多态。

在C++中,纯虚函数和抽象类是实现多态和接口设计的重要机制。它们为类的继承体系提供了规范,强制派生类实现特定功能。
什么是纯虚函数?
纯虚函数是一种特殊的虚函数,它在基类中声明但不提供实现,要求派生类必须重写该函数。纯虚函数的语法形式如下:
virtual 返回类型 函数名() = 0;
例如:
class Shape {public: virtual void draw() = 0; // 纯虚函数};
这个 draw() 函数没有函数体,只是定义了接口。任何包含纯虚函数的类都不能直接实例化对象。
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什么是抽象类?
只要一个类中有一个或多个纯虚函数,它就被称为抽象类。抽象类不能创建对象,它的作用是作为其他类的基类,定义一组公共接口。
比如上面的 Shape 类就是一个抽象类。你可以用它来指代具体图形,但不能写 Shape s; 这样的代码。
抽象类常用于以下场景:
统一接口管理不同子类对象构建可扩展的类层次结构实现运行时多态
抽象类的使用示例
看一个完整例子:
#include iostream>using namespace std;
class Shape {public:virtual void draw() = 0; // 纯虚函数virtual ~Shape() {} // 虚析构函数推荐添加};
class Circle : public Shape {public:void draw() override {cout wing a circlen”;}};
class Rectangle : public Shape {public:void draw() override {cout
在这个例子中,Shape 是抽象类,Circle 和 Rectangle 是具体类,必须实现 draw() 函数。
可以通过基类指针调用多态行为:
int main() { Shape* shapes[2]; shapes[0] = new Circle(); shapes[1] = new Rectangle();
for (int i = 0; i draw(); // 动态绑定,调用对应实现}for (int i = 0; i < 2; ++i) { delete shapes[i];}return 0;
}
注意事项与常见问题
使用抽象类时需要注意几点:
抽象类可以有构造函数,但不能实例化派生类如果不实现所有纯虚函数,它自己也会成为抽象类建议为抽象基类添加虚析构函数,防止资源泄漏纯虚函数可以在基类中定义默认实现(少见但合法)
例如,下面这种写法是允许的:
virtual void func() = 0;// 在类外定义:void Base::func() { cout
此时派生类仍需重写,但可以选择调用基类默认实现。
基本上就这些。纯虚函数和抽象类是C++面向对象设计的核心工具,合理使用能提升代码的可维护性和扩展性。
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