【C++】多态 ⑪ ( 纯虚函数和抽象类 | 纯虚函数语法 | 抽象类和实现 | 代码示例 )

不念不忘少年蓝@ 2024-02-20 12:15 43阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、纯虚函数和抽象类
 *   *  1、纯虚函数
     *  2、纯虚函数语法
     *  3、抽象类和实现
 *  二、完整代码示例

## 一、纯虚函数和抽象类 ##

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### 1、纯虚函数 ###

**纯虚函数 :** 在 C++ 语言中 , " 纯虚函数 " 是 特殊类型的 虚函数 , " 纯虚函数 " 在 父类 中 声明 , 但是没有实现 ;

**抽象类 :** " 纯虚函数 " 的 作用 是将 父类 变为 " 抽象类 " , 该类不能被实例化 , 不能创建类的实例对象 ;

**继承抽象类必须实现纯虚函数 :** 任何从 " 抽象类 " 派生出来的 子类 都必须提供 " 纯虚函数 " 的实现 ;

父类 中的 " 纯虚函数 " 为 其若干子类 提供了一个 公共界面 , 用于 接口的 封装 / 设计 , 软件的 模块划分 ;

### 2、纯虚函数语法 ###

**纯虚函数语法 :**

*  函数前 使用 virtual 关键字修饰 ;
 *  函数声明后在 括号后面为函数 赋值 0 ;

// 纯虚函数定义
    virtual 返回值类型 函数名(参数列表) = 0;

**纯虚函数 定义 代码示例如下 :**

// 纯虚函数  
        virtual void pureVirtualFunction() = 0;

### 3、抽象类和实现 ###

" 抽象类 " 就是在类中定义了一个 " 纯虚函数 " ,

" 抽象类 " 至少包含一个纯虚函数 , 抽象类 不能 创建 实例对象 , 只能作为其它类的 父类 ;

" 纯虚函数 " 是一种在 父类 中 声明但没有实现 的虚函数 , 其目的是使 父类 成为抽象类 ;

任何从抽象类派生出来的子类都必须提供 纯虚函数 的实现 ;

**" 抽象类 " 代码示例 :**

// 定义了纯虚函数的类就是抽象类
    class AbstractClass {
          
    public:  
    	// 纯虚函数  
        virtual void pureVirtualFunction() = 0;
    };

上述 AbstractClass 类是抽象类 , 该类不能创建实例对象 ;

*  否则会报错 error C2259: “AbstractClass”: 无法实例化抽象类 ;

子类 继承 AbstractClass 类 , 必须 实现 virtual void pureVirtualFunction() 函数 ;

下面代码中 , DerivedClass 派生类 , 继承 AbstractClass 抽象类 , 实现了 纯虚函数 pureVirtualFunction 函数 ;

实现的 纯虚函数 可以不使用 virtual 修饰 , 在 函数声明 最后添加 override 关键字 ;

// 派生类继承抽象类
    class DerivedClass : public AbstractClass {
          
    public:  
    	// 实现纯虚函数
        void pureVirtualFunction() override {
          
             // 函数体 
        }  
    };

## 二、完整代码示例 ##

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抽象类 的 核心作用 就是 使用 抽象类类型指针 指向 子类对象 ,

使用 抽象类 指针 调用 纯虚函数 , 由于 父类 的 纯虚函数没有实现 , 实际调用的 是 子类对象的 函数 ,

**该调用 发生了 多态 ;**

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    // 定义了纯虚函数的类就是抽象类
    class AbstractClass {
        
    public:
    	// 纯虚函数  
    	virtual void pureVirtualFunction() = 0;
    };
    
    // 派生类继承抽象类
    class DerivedClass : public AbstractClass {
        
    public:
    	// 实现纯虚函数
    	void pureVirtualFunction() override {
        
    		// 函数体 
    		cout << "调用 DerivedClass 的 pureVirtualFunction 函数" << endl;
    	}
    };
    
    int main() {
        
    
    	// 抽象类不能实例化
    	// error C2259: “AbstractClass”: 无法实例化抽象类
    	//AbstractClass a;
    
    	// 使用抽象类指针 指向 子类对象
    	AbstractClass* p = new DerivedClass();
    
    	// 使用抽象类指针 调用 子类对象 实现的 纯虚函数
    	// 运用了 多态 原理
    	p->pureVirtualFunction();
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**执行结果 :**

调用 DerivedClass 的 pureVirtualFunction 函数
    Press any key to continue . . .

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