C++纯虚函数和抽象类 & 制作饮品案例(涉及知识点：继承，多态，实例化继承抽象类的子类，多文件实现项目)

一.纯虚函数的由来

在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容。

例如：

#include<iostream>

using namespace std;

class AbstractCalculator
{
public:
    int m_Num1;
    int m_Num2;
    virtual int getResult()
    {
        return 0;
    }
};

//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_Num1+m_Num2;
    }

};

AbstractCalculator类是一个父类，里面 getResult()函数的实现是无意义的。
因此可以将虚函数改为纯虚函数。

二.纯虚函数语法

virtual 返回值类型 函数名(参数列表) = 0;

三.抽象类及特点

当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类。

特点：
1.抽象类无法实例化对象
2.子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类

四.制作饮品案例

4.1 单文件实现该案例

创建c++文件 drinking.cpp

#include<iostream>

using namespace std;

class AbstractDrinking
{
public:
    //煮水
    virtual void Boil() = 0;

    //冲泡
    virtual void Brew() = 0;

    //倒入杯中
    virtual void PourInCup() = 0;

    //加入辅料
    virtual void PutSomething() = 0;

    //合并制作饮品流程
    void makeDrink()
    {
        Boil();
        Brew();
        PourInCup();
        PutSomething();
    }
};



//制作咖啡
class Coffee: public AbstractDrinking
{
public:
		// 由于父类已经声明过virtual，所以子类不必在函数前加virtual
    void Boil()
    {
        cout<<"煮农夫山泉1"<<endl;
    }    
    void Brew()
    {
        cout<<"冲泡咖啡1"<<endl;
    }
    void PourInCup()
    {
        cout<<"倒入杯中1"<<endl;
    }
    void PutSomething()
    {
        cout<<"加入糖和牛奶1"<<endl;
    }
};

int main()
{
    AbstractDrinking* drink;
    // Coffee(); 像是函数的声明，所以一般实例化类时，当构造函数为空，则不用加括号，直接 Coffee。
    drink = new Coffee;
    // drink = new Coffee();
    drink->makeDrink();
    delete drink;

    return 0;
}

linux端编译和运行:

按 ctrl+` 弹出终端

输入如下命令：

g++ drinking.cpp

生成一个可执行文件 a.out

# 执行
./a.out

4.1 多文件实现该案例

4.1.1创建include文件，在里面创建类的头文件，用来声明函数

AbstractDrinking.h

#pragma once
using namespace std;

class AbstractDrinking
{
public:
    //煮水
    virtual void Boil() = 0;

    //冲泡
    virtual void Brew() = 0;

    //倒入杯中
    virtual void PourInCup() = 0;

    //加入辅料
    virtual void PutSomething() = 0;

    void makeDrink();

};

Coffee.h

#pragma once
#include<AbstractDrinking.h>
using namespace std;


//制作咖啡
class Coffee: public AbstractDrinking
{
public:
    virtual void Boil();

    virtual void Brew();
    
    virtual void PourInCup();
    
    virtual void PutSomething();
};

4.1.2 创建src文件，里面放置类的实现

AbstractDrinking.cpp

#include "AbstractDrinking.h"
    
//合并制作饮品流程
void AbstractDrinking::makeDrink()
{
    Boil();
    Brew();
    PourInCup();
    PutSomething();
}

Coffee.cpp

#include "Coffee.h"
#include<iostream>
    
void Coffee::Boil()
{
    cout<<"煮农夫山泉"<<endl;
}    
void Coffee::Brew()
{
    cout<<"冲泡咖啡"<<endl;
}
void Coffee::PourInCup()
{
    cout<<"倒入杯中"<<endl;
}
void Coffee::PutSomething()
{
    cout<<"加入糖和牛奶"<<endl;
}

4.1.3 项目主目录创建main.cpp文件

#include<iostream>
#include "AbstractDrinking.h"
#include "Coffee.h"

using namespace std;

int main()
{
    AbstractDrinking* drink;
    drink = new Coffee;
    // drink = new Coffee1();
    drink->makeDrink();
    delete drink;

    return 0;
}

4.1.4 编译和执行

g++ main.cpp src/AbstractDrinking.cpp src/Coffee.cpp -Iinclude -o b.out

./b.out