c++标准的接口和抽象类

矫情吗；* 2024-04-17 23:47 59阅读 0赞

c++创造者：Bjarne Stroustrup： 我在对人们解释这个问题的过程中遇到了很多问题，而且我也一直不能理解为什么让人们理解这个问题是如此困难。自C++出现那天起，就存在着包含数据成员的类和不包含数据成员的类。在过去，人们强调利用一个最基础的设施以及该设施内部的东西来构造软件系统，而那个“最基本的设施”通常就是抽象基类。从80年代中叶到80年代末，那些仅由虚拟函数组合而成的类通常都被称为ABCs（Abstract Base Classes 抽象基类）。1987年，我在C++中加入了纯虚函数的概念，一个纯虚函数必须被其派生类重写。借助此概念，你可以在一个C++类中通过将其成员函数声明为纯虚函数的方法表明该类是一个纯接口类。从那以后，我就一直强调在C++中，有一种主要的使用类的方法就是让该类不包含任何状态，而仅仅作为一个接口。  从C++的角度来看，一个抽象类和一个接口之间没有任何区别。有时，我们习惯使用“纯抽象类”这个词来表示某个类仅仅只含有纯虚函数（不包含任何数据成员），它是抽象类的最常见的形式。当我试图向人们解释这个概念时，我发现如果我不先向他们介绍纯虚函数这个语言中被直接支持的概念，人们就很难接受它。有些人仅仅因为可以在基类中放入一些数据成员，就觉得他们必须这样做。他们这样做，就等于构造了经典的不稳定基类，当然同时也就招致该结构所带来的一切问题。当我向人们介绍C++中直接支持抽象基类的概念时，情况稍微好一些，不过仍然有许多人不能理解它。我认为这是由于我自身的原因所造成的教育上的失败 — 我低估了做这件事的难度。这与早些时候Simula社团在理解新概念上的失败异常相似。有些新概念难以理解，部分原因在于许多人并不是真的想去学习一些全新的东西，他们自以为自己已经知道了答案。而一旦以为自己已经知道了答案，再去学一些新东西就会变得非常困难了。在1991年的《The C++ Programming Language》第二版中，有几个例子描述了抽象类的概念，可不幸的是，我并没有在全书从头至尾都贯穿这个思想。

C++纯虚函数 一、定义　　纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”
     
      　　virtual void funtion1()=0 二、引入原因　　1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
     
      　　2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
     
      　　为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。 三、相似概念　　1、多态性
     
      　　指相同对象收到不同消息或不同对象收到相同消息时产生不同的实现动作。C++支持两种多态性：编译时多态性，运行时多态性。
     
      　　a.编译时多态性：通过重载函数实现
     
      　　b 运行时多态性：通过虚函数实现。
     
      　　2、虚函数
     
      　　虚函数是在基类中被声明为virtual，并在派生类中重新定义的成员函数，可实现成员函数的动态重载
     
      　　3、抽象类
     
      　　包含纯虚函数的类称为抽象类。由于抽象类包含了没有定义的纯虚函数，所以不能定义抽象类的对象。
     
      程序举例　　基类:
     
      　　class A
     
      　　{
     
      　　public:
     
      　　A();
     
      　　void f1();
     
      　　virtual void f2();
     
      　　virtual void f3()=0;
     
      　　virtual ~A();
     
      　　};
     
      　　子类:
     
      　　class B : public A
     
      　　{
     
      　　public:
     
      　　B();
     
      　　void f1();
     
      　　void f2();
     
      　　void f3();
     
      　　virtual ~B();
     
      　　};
     
      　　主函数:
     
      　　int main(int argc, char* argv[])
     
      　　{
     
      　　A *m_j=new B();
     
      　　m_j->f1();
     
      　　m_j->f2();
     
      　　m_j->f3();
     
      　　delete m_j;
     
      　　return 0;
     
      　　}
     
      　　f1()是一个普通的重载.
     
      　　调用m_j->f1();会去调用A类中的f1(),它是在我们写好代码的时候就会定好的.
     
      　　也就是根据它是由A类定义的,这样就调用这个类的函数.
     
      　　f2()是虚函数.
     
      　　调用m_j->f2();会调用m_j所指的对象中,对应的这个函数.这是由于new的B对象.
     
      　　f3()与f2()一样,只是在基类中不需要写函数实现.

接口是一个没有被实现的特殊的类，它是一系列操作的集合，我们可以把它看作是与其他对象通讯的协议。C++中没有提供类似interface这样的关键 字来定义接口，但是Mircrosoft c++中提供了__declspec(novtable)来修饰一个类，来表示该类没有虚函数表，也就是虚函数都是纯虚的，接口中的纯虚函数在继承时都要被实现。利用__declspec(novtable)我们依然可以定义一 个接口。代码例子如下：

#include  < IOSTREAM > using   namespace  std; #define  interface class __declspec(novtable) interface  ICodec { public :      virtual   bool  Decode( char   *  lpDataSrc,unsigned  int  nSrcLen, char   *  lpDataDst,unsigned  int   * pnDstLen);      virtual   bool  Encode( char   *  lpDataSrc,unsigned  int  nSrcLen, char   *  lpDataDst,unsigned  int   * pnDstLen); }; class  CCodec :  public  ICodec { public :      virtual   bool  Decode( char   *  lpDataSrc,unsigned  int  nSrcLen, char   *  lpDataDst,unsigned  int   * pnDstLen)      {          cout  <<   " 解码... "   <<  endl;          return   true ;      }      virtual   bool  Encode( char   *  lpDataSrc,unsigned  int  nSrcLen, char   *  lpDataDst,unsigned  int   * pnDstLen)      {          cout  <<   " 编码... "   <<  endl;          return   true ;      } }; int  main( int  argc,  char *  argv[]) {      ICodec  *  pCodec  =   new  CCodec();      pCodec -> Decode(NULL, 0 ,NULL,NULL);      pCodec -> Encode(NULL, 0 ,NULL,NULL);      delete (CCodec * )pCodec;      return   0 ; }   
     
      上面的ICodec接口等价于下面的定义：  
      
        
       
        class ICodec { public:     virtual bool Decode(char * lpDataSrc,unsigned int nSrcLen,char * lpDataDst,unsigned int *pnDstLen)=0;     virtual bool Encode(char * lpDataSrc,unsigned int nSrcLen,char * lpDataDst,unsigned int *pnDstLen)=0; }; 
       
        
       
        From：http://blog.163.com/zhengjiu_520/blog/static/355983062010101952428276/