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# 纯虚函数和抽象类
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## 1.纯虚函数与抽象类
C++中的纯虚函数(或抽象函数)是我们没有实现的虚函数!我们只需声明它! 通过声明中赋值0来声明纯虚函数
```cpp
// 抽象类
Class A {
public:
virtual void show() = 0; // 纯虚函数
/* Other members */
};
```
* 纯虚函数:没有函数体的虚函数
* 抽象类:包含纯虚函数的类
抽象类只能作为基类来派生新类使用,不能创建抽象类的对象,抽象类的指针和引用->由抽象类派生出来的类的对象!
> 代码样例:[test.cpp](./test.cpp)、[pure_virtual.cpp](./pure_virtual.cpp)
## 2.实现抽象类
抽象类中:在成员函数内可以调用纯虚函数,在构造函数/析构函数内部不能使用纯虚函数。
如果一个类从抽象类派生而来,它必须实现了基类中的所有纯虚函数,才能成为非抽象类。
```cpp
// A为抽象类
class A {
public:
virtual void f() = 0; // 纯虚函数
void g(){ this->f(); }
A(){} // 构造函数
};
class B : public A{
public:
void f(){ cout<<"B:f()"<<endl;} // 实现了抽象类的纯虚函数
};
```
> 代码样例:[abstract.cpp](./abstract.cpp)
## 3.重要点
- [纯虚函数使一个类变成抽象类](./interesting_facts1.cpp)
```cpp
// 抽象类至少包含一个纯虚函数
class Base{
public:
virtual void show() = 0; // 纯虚函数
int getX() { return x; } // 普通成员函数
private:
int x;
};
```
- [抽象类类型的指针和引用](./interesting_facts2.cpp)
```cpp
class Derived : public Base {
public:
void show() { cout << "In Derived \n"; } // 实现抽象类的纯虚函数
Derived(){} // 构造函数
};
int main(void)
{
//Base b; // error! 不能创建抽象类的对象
//Base *b = new Base(); error!
Base *bp = new Derived(); // 抽象类的指针和引用 -> 由抽象类派生出来的类的对象
bp->show();
return 0;
}
```
- [如果我们不在派生类中覆盖纯虚函数,那么派生类也会变成抽象类](./interesting_facts3.cpp)
```cpp
// Derived为抽象类
class Derived: public Base
{
public:
// void show() {}
};
```
- [抽象类可以有构造函数](./interesting_facts4.cpp)
```cpp
// 抽象类
class Base {
protected:
int x;
public:
virtual void fun() = 0;
Base(int i) { x = i; } // 构造函数
};
// 派生类
class Derived: public Base
{
int y;
public:
Derived(int i, int j) : Base(i) { y = j; } // 构造函数
void fun() { cout << "x = " << x << ", y = " << y; }
};
```
- [构造函数不能是虚函数,而析构函数可以是虚析构函数](./interesting_facts5.cpp)
```cpp
// 抽象类
class Base {
public:
Base(){ cout << "Constructor: Base" << endl; }
virtual ~Base(){ cout << "Destructor : Base" << endl; }
virtual void func() = 0;
};
class Derived: public Base {
public:
Derived(){ cout << "Constructor: Derived" << endl; }
~Derived(){ cout << "Destructor : Derived" << endl;}
void func(){cout << "In Derived.func()." << endl;}
};
```
>当基类指针指向派生类对象并删除对象时,我们可能希望调用适当的析构函数。
> 如果析构函数不是虚拟的,则只能调用基类析构函数。
## 4.完整实例
抽象类由派生类继承实现!
> 代码样例:[derived_full.cpp](./derived_full.cpp)

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@@ -0,0 +1,27 @@
/**
* @file abstract.cpp
* @brief 抽象类中:在成员函数内可以调用纯虚函数,在构造函数/析构函数内部不能使用纯虚函数
* 如果一个类从抽象类派生而来,它必须实现了基类中的所有纯虚函数,才能成为非抽象类
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A {
public:
virtual void f() = 0; // 纯虚函数
void g(){ this->f(); }
A(){}
};
class B:public A{
public:
void f(){ cout<<"B:f()"<<endl;}
};
int main(){
B b;
b.g();
return 0;
}

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@@ -0,0 +1,32 @@
/**
* @file derived_full.cpp
* @brief 完整示例!抽象类由派生类继承实现!
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
int x;
public:
virtual void fun() = 0;
int getX() { return x; }
};
class Derived: public Base
{
int y;
public:
void fun() { cout << "fun() called"; } // 实现了fun()函数
};
int main(void)
{
Derived d;
d.fun();
return 0;
}

View File

@@ -0,0 +1,28 @@
/**
* @file interesting_facts1.cpp
* @brief 纯虚函数使一个类变成抽象类
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
/**
* @brief 抽象类至少包含一个纯虚函数
*/
class Test
{
int x;
public:
virtual void show() = 0;
int getX() { return x; }
};
int main(void)
{
Test t; //error! 不能创建抽象类的对象
return 0;
}

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@@ -0,0 +1,38 @@
/**
* @file interesting_facts2.cpp
* @brief 抽象类类型的指针和引用
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
/**
* @brief 抽象类至少包含一个纯虚函数
*/
class Base
{
int x;
public:
virtual void show() = 0;
int getX() { return x; }
};
class Derived: public Base
{
public:
void show() { cout << "In Derived \n"; }
Derived(){}
};
int main(void)
{
//Base b; //error! 不能创建抽象类的对象
//Base *b = new Base(); error!
Base *bp = new Derived(); // 抽象类的指针和引用 -> 由抽象类派生出来的类的对象
bp->show();
return 0;
}

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@@ -0,0 +1,29 @@
/**
* @file interesting_facts3.cpp
* @brief 如果我们不在派生类中覆盖纯虚函数,那么派生类也会变成抽象类。
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
int x;
public:
virtual void show() = 0;
int getX() { return x; }
};
class Derived: public Base
{
public:
// void show() { }
};
int main(void)
{
Derived d; //error! 派生类没有实现纯虚函数,那么派生类也会变为抽象类,不能创建抽象类的对象
return 0;
}

View File

@@ -0,0 +1,35 @@
/**
* @file interesting_facts4.cpp
* @brief 抽象类可以有构造函数
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
// An abstract class with constructor
class Base
{
protected:
int x;
public:
virtual void fun() = 0;
Base(int i) { x = i; }
};
class Derived: public Base
{
int y;
public:
Derived(int i, int j):Base(i) { y = j; }
void fun() { cout << "x = " << x << ", y = " << y; }
};
int main(void)
{
Derived d(4, 5);
d.fun();
return 0;
}

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@@ -0,0 +1,30 @@
/**
* @file interesting_facts5.cpp
* @brief 构造函数不能是虚函数,而析构函数可以是虚析构函数。
* 例如:当基类指针指向派生类对象并删除对象时,我们可能希望调用适当的析构函数。如果析构函数不是虚拟的,则只能调用基类析构函数。
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
Base() { cout << "Constructor: Base" << endl; }
virtual ~Base() { cout << "Destructor : Base" << endl; }
};
class Derived: public Base {
public:
Derived() { cout << "Constructor: Derived" << endl; }
~Derived() { cout << "Destructor : Derived" << endl; }
};
int main() {
Base *Var = new Derived();
delete Var;
return 0;
}

View File

@@ -0,0 +1,34 @@
/**
* @file pure_virtual.cpp
* @brief 纯虚函数:没有函数体的虚函数
* 抽象类:包含纯虚函数的类
*
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int a;
public:
virtual void show()=0; // 纯虚函数
};
int main()
{
/*
* 1. 抽象类只能作为基类来派生新类使用
* 2. 抽象类的指针和引用->由抽象类派生出来的类的对象!
*/
A a; // error 抽象类,不能创建对象
A *a1; // ok 可以定义抽象类的指针
A *a2 = new A(); // error, A是抽象类不能创建对象
}

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@@ -0,0 +1,23 @@
/**
* @file test.cpp
* @brief C++中的纯虚函数(或抽象函数)是我们没有实现的虚函数!我们只需声明它!通过声明中赋值0来声明纯虚函数
* 纯虚函数:没有函数体的虚函数
* @author 光城
* @version v1
* @date 2019-07-20
*/
/**
* @brief 抽象类
*/
class Test
{
// Data members of class
public:
// Pure Virtual Function
virtual void show() = 0;
/* Other members */
};