C++中抽象类和接口的区别

冷不防 2024-04-17 23:47 82阅读 0赞

抽象类(abstract class)和接口(interface)的概念是面向对象设计中常用的概念, 也是比较容易混淆的概念. 在这里, 我提出一种区分它们的思路:  
  
1. 如果一个类B在语法上继承(extend)了类A, 那么在语义上类B是一个类A.  
  
2. 如果一个类B在语法上实现了(implement)接口I, 那么类B遵从接口I制定的协议.  
  
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使用abstract class的根本原因在于, 人们希望通过这样的方式, 表现不同层次的抽象.   
  
而interface的本质是一套协议. 在程序设计的发展中, 人们又发现接口可以用来表示对行为的抽象, 不过, 这只是interface的一种用法不是其本质.  
  
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理论结合实际才是最好的学习方式, 不过在这里, 我只想举一些我见到过关于接口使用的反面教材:  
  
1. 在接口中包含数据成员. 这几乎肯定是错的, 因为协议是规范是标准, 不应该跟具体实现有任何牵连, 也不应该给具体实现造成任何负担.  
  
2. C++中 delete 掉一个接口. 例如:

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

class IInterface() 
    
    { 
    
    Public: 
    
    Virtual ~IInterface(){}; 
    
    … 
    
    } 
    
    
    
    Class ClassImpl : public IInterface 
    
    { 
    
    … 
    
    } 
    
    
    
    Int main() 
    
    { 
    
    IInterface* pInterface = new ClassImpl(); 
    
    … 
    
    delete pInterface; 
    
    }

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

从语法的角度和语言自身的角度来看, 这是可行的, 而且只要将接口的析构函数设置为virtual, 就能避免内存泄漏.

但我要说, 这不是语法和语言的问题, 而是从根本上就错了.

因为接口是一套协议, 一套规范, 并不是实现.

Delete 一个接口的代码, 到底想要表达什么样的语义? 如果一段代码从语义上都说不通, 就不应该出现在程序中.

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要在C++中表现接口的概念, 一种做法是这样:

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

class IInterface 
    
    { 
    
    public: 
    
    virtual void DoSomething() = 0;

// 不应当有析构函数, 因为从语义上说, 接口是不能delete的. 
    
    }

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

如果要delete, 只能delete一个类的实例:

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

Class A 
    
    { 
    
    Public: 
    
    Virtual ~A(); 
    
    
    
    Public: 
    
    Virtual void DoSomething() = 0; 
    
    } 
    
    Class B : public A 
    
    { 
    
    … 
    
    } 
    
    Int main() 
    
    { 
    
    A* pA = new B(); 
    
    … 
    
    Delete pA; 
    
    }

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

我们可以这样做, 因为pA对应的是一个实例, 我们可以在A这一层将其销毁.

先举个例子，方便大家理解，然后从例子中抽象概括出结理论。  
  
　　比如，一家生产门的公司，需要先定义好门的模板，以便能快速生产出各种规格的门。   
这里的模板通常会有两类模板：抽象类模板和接口模板。  
抽象类模板：这个模板里面应该包含所有门都应该具有的共同属性（如，门的形状和颜色等）和共同行为（如，开门和关门）。  
接口模板：有些门可能需要具有报警和指纹识别等功能，但这些功能又不是所有门必须具有的，所以像这样的行为应该放在单独的接口中。

有了上面的两类模板，以后生产门就很方便了：利用抽象类模板和包含了报警功能的接口模板就能生产具有报警功能的门了。同理，利用抽象类模板和包含了指纹识别功能的接口模板就能生产具有指纹识别功能的门了。  
  
总之：抽象类用来抽象自然界一些具有相似性质和行为的对象。而接口用来抽象行为的标准和规范，用来告诉接口的实现者必要按照某种规范去完成某个功能。  
  
这是我自己的看法，欢迎大家和我探讨这个问题

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