C++——纯虚函数、抽象类

用户4822137167752025-08-21 12:10

纯虚函数与抽象类 9

1. 纯虚函数:

可以没有函数体的虚函数。
格式：virtual 返回类型函数名(参数列表) = 0;
作用：将派生类强制实现该函数。

代码示例 1 (无纯虚函数):

c++ 复制代码

class Animal {
public:
    virtual void speak() { std::cout << "Animal speaking..." << std::endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    // 可以选择不实现 speak() 函数，将继承基类的实现
};

int main() {
    Dog dog;
    dog.speak(); // 输出: Animal speaking...
    return 0;
}

代码示例 2 (有纯虚函数):

c++ 复制代码

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0; // 纯虚函数
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override { std::cout << "Woof!" << std::endl; } // 必须实现 speak()
};

int main() {
    Dog dog;
    dog.speak(); // 输出: Woof!
    return 0;
}

2. 抽象类:

包含至少一个纯虚函数的类称为抽象类，也叫做纯虚类。
抽象类不能实例化，即不能创建该类的对象。
抽象类主要用于定义接口，规范派生类的行为。
很多编程语言中的抽象类也叫接口类。

关于"虚"的概念:

虚继承: 解决菱形继承问题，避免数据冗余和二义性。
虚基类: 在虚继承中，被继承的公共基类称为虚基类。
虚函数: 使用 virtual 关键字声明的成员函数，允许在运行时动态绑定(多态)。
纯虚函数: 没有函数体的虚函数，使用 = 0 声明。
纯虚类/抽象类: 包含至少一个纯虚函数的类。

代码示例:

c++ 复制代码

class Shape {
public:
    virtual double getArea() = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    double getArea() override { return 3.14159 * radius * radius; }
};

int main() {
    //Shape shape; // 错误: 不能实例化抽象类
    Circle circle(5);
    std::cout << "Circle area: " << circle.getArea() << std::endl;
    return 0;
}