纯虚函数通过virtual声明且无实现,使类成为抽象类,不可实例化;派生类必须重写所有纯虚函数才能实例化。1. 抽象类用于定义接口规范,实现多态。2. 仅含纯虚函数的类可模拟接口,需提供虚析构函数。3. 使用override明确重写,保持语义一致。4. 可多重继承多个接口类,实现多接口功能。

在C++中,纯虚函数和抽象类是实现接口定义与多态的重要机制。它们为设计可扩展、模块化的程序结构提供了基础支持,尤其适用于需要统一接口但具体行为由子类决定的场景。
纯虚函数与抽象类的基本概念
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。语法形式如下:
virtual 返回类型 函数名() = 0;
只要一个类包含至少一个纯虚函数,这个类就成为抽象类。抽象类不能被实例化,即无法创建该类的对象。
例如:
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class Shape {
public:
virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
virtual ~Shape() = default;
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() override { /* 绘制圆形 */ }
};
上面的 Shape 是抽象类,Circle 是其派生类并实现了 draw() 方法。只有完成所有纯虚函数的重写,派生类才能实例化。
C++中的“接口”定义方式
C++没有像Java那样的 interface 关键字,但通过只包含纯虚函数的抽象类可以模拟接口行为。这类类通常称为“接口类”。
设计接口类时建议:
所有成员函数都应为纯虚函数提供虚析构函数以确保正确调用派生类析构不包含数据成员或非虚函数,保持纯粹性
示例:
class Drawable {
public:
virtual void draw() const = 0;
virtual ~Drawable() = default;
};
class TextLabel : public Drawable {
public:
void draw() const override { /* 绘制文本 */ }
};
这样,任何继承 Drawable 的类都必须实现 draw(),从而保证了统一的行为契约。
派生类实现规范与注意事项
从抽象类派生时,必须实现所有继承的纯虚函数,否则派生类仍为抽象类,无法创建对象。
常见注意事项包括:
使用 override 关键字明确标注重写函数,提高代码可读性和安全性确保接口语义一致,避免在派生类中改变原函数的设计意图若基类析构函数未声明为虚函数,删除派生类对象时可能导致资源泄漏允许多重继承多个接口类,实现类似“多接口”的功能
多重接口示例:
class Serializable {
public:
virtual std::string serialize() const = 0;
virtual ~Serializable() = default;
};
class DataObject : public Drawable, public Serializable {
public:
void draw() const override { /*…*/ }
std::string serialize() const override { return “data”; }
};
基本上就这些。通过纯虚函数和抽象类,C++实现了清晰的接口隔离和多态调用机制,是面向对象设计中构建稳定架构的关键工具。
以上就是C++纯虚函数与抽象类_C++接口定义与派生类实现规范的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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