c++中的纯虚函数是什么_纯虚函数与抽象类的定义和用途

纯虚函数通过=0声明,要求派生类必须实现,含纯虚函数的类为抽象类,不可实例化。例如Shape类中virtual void draw()=0;强制Circle、Rectangle等子类重写draw()。与普通虚函数不同,纯虚函数无默认实现,用于定义接口规范,实现多态。如Animal类中virtual void makeSound()=0;,Dog类重写后可通过Animal指针调用,输出”Woof!”,体现运行时多态。

c++中的纯虚函数是什么_纯虚函数与抽象类的定义和用途

在C++中,纯虚函数是一种特殊的虚函数,它在基类中声明但没有实现,要求派生类必须提供具体实现。含有纯虚函数的类被称为抽象类,不能直接实例化对象。

纯虚函数的定义方式

纯虚函数通过在函数声明后加上 = 0 来定义。语法如下:

virtual 返回类型 函数名(参数列表) = 0;

例如:

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virtual void draw() = 0;

这表示 draw() 是一个纯虚函数,任何继承该类的子类都必须重写这个函数,否则子类仍然是抽象类,无法创建对象。

抽象类的特点与用途

包含至少一个纯虚函数的类就是抽象类。抽象类不能被实例化,也就是说,你不能创建该类的对象。

主要用途包括:

作为接口或规范,定义一组必须被实现的方法实现多态:通过基类指针或引用调用派生类的实现组织代码结构,提高程序的可扩展性和可维护性

例如,在图形处理系统中,可以定义一个抽象基类 Shape,其中包含纯虚函数 area()draw(),所有具体图形如圆形、矩形等都继承自它并实现各自版本。

纯虚函数与普通虚函数的区别

普通虚函数可以在基类中有默认实现,派生类可以选择是否重写;而纯虚函数强制派生类提供实现。

区别总结:

普通虚函数:有实现,可被重写纯虚函数:无实现(或单独实现),必须被重写只有纯虚函数才能使类成为抽象类

注意:即使一个类有纯虚函数,也可以为该函数提供实现,但调用需要显式指明作用域

实际使用示例

下面是一个简单例子:

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

class Dog : public Animal {public:void makeSound() override {std::cout << "Woof!" << std::endl;}};

// 使用Animal* pet = new Dog();pet->makeSound(); // 输出: Woof!

这里 Animal 是抽象类,不能创建实例,但可以通过指针指向具体的派生类对象,实现运行时多态。

基本上就这些。纯虚函数和抽象类是C++实现接口抽象和多态的重要机制,合理使用能提升设计的灵活性和清晰度。

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