C++什么時(shí)候使用純虛函數(shù)
作者:王姍姍,華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式學(xué)院講師。
通常在實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口的時(shí)候使用純虛函數(shù)。接口一般就是一個(gè)抽象類(lèi)。
有時(shí)在基類(lèi)中將某一成員函數(shù)定為虛函數(shù),并不是基類(lèi)本身的要求,而是考慮到派生類(lèi)的需要,在基類(lèi)中預(yù)留一個(gè)函數(shù)名,具體功能留給派生類(lèi)根據(jù)需要去定義。例如,我們定義一個(gè)Point基類(lèi),Point類(lèi)中沒(méi)有求面積的area函數(shù),因?yàn)辄c(diǎn)是沒(méi)有面積的。但是在其直接派生類(lèi)cricle和間接派生類(lèi)cylinder中都需要有area函數(shù),而且這兩個(gè)area函數(shù)功能不同,一個(gè)求圓面積,一個(gè)求圓柱體表面積。在這種情況下應(yīng)當(dāng)將area函數(shù)聲明為虛函數(shù)??梢栽诨?lèi)point中加一個(gè)area函數(shù),并聲明為虛函數(shù)。
virtual float area( ) //虛函數(shù)
{
return 0;
}
因?yàn)辄c(diǎn)是沒(méi)有面積的,所以返回值為0.其實(shí)在基類(lèi)中并不使用這個(gè)函數(shù),其返回值也是沒(méi)有意義的。為簡(jiǎn)化,可以不寫(xiě)出這種無(wú)意義的函數(shù)體,只給出函數(shù)的原型,也就是寫(xiě)成純虛函數(shù)的形式。純虛函數(shù)聲明的結(jié)尾處為=0,使用如下:
class Point
{public:
virtual float area( )=0;//虛函數(shù)
virtual float volume() =0; //虛函數(shù)
virtual void shapeName()=0; //純虛函數(shù)
}
當(dāng)類(lèi)聲明中包含純虛函數(shù)時(shí),則不能創(chuàng)建該類(lèi)的對(duì)象。這里,純虛函數(shù)的類(lèi)只用作基類(lèi)。原型中的=0使虛函數(shù)成為純虛函數(shù)。
使用純虛函數(shù)要注意:
1) 純虛函數(shù)沒(méi)有函數(shù)體
2) 最后面的“=0”并不表示函數(shù)返回值為0,它只起形式上的作用,告訴編譯系統(tǒng)這是純虛函數(shù)
3) 這是一個(gè)聲明語(yǔ)句,最后以分號(hào)結(jié)束。
純虛函數(shù)其實(shí)就是聲明一個(gè)虛函數(shù),在派生類(lèi)中在定義它。也就是說(shuō)純虛函數(shù)只有函數(shù)的名字而不具備函數(shù)的功能,不能被調(diào)用。而在派生類(lèi)中只有對(duì)此函數(shù)提供定義后,才能具備函數(shù)的功能,才能被調(diào)用。它僅僅是在基類(lèi)中為其派生類(lèi)保留一個(gè)函數(shù)的名字,以方便派生類(lèi)根據(jù)需要對(duì)它定義。如果基類(lèi)中沒(méi)有保留函數(shù)名字,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)多態(tài)。
一般情況下,純虛函數(shù)是用來(lái)定義抽象基類(lèi)的時(shí)候來(lái)使用的。所謂的抽象基類(lèi)就是一種不用來(lái)定義對(duì)象,而只作為一種基本類(lèi)型用作繼承的抽象類(lèi),而常常用它來(lái)作為基類(lèi),所以叫抽象基類(lèi)。凡是包含純虛函數(shù)的類(lèi)都是抽象類(lèi)。因?yàn)榧兲摵瘮?shù)時(shí)不能被調(diào)用的,包含純虛函數(shù)的類(lèi)是無(wú)法建立對(duì)象的。抽象類(lèi)的作用是作為一個(gè)類(lèi)族的共同基類(lèi),或者為一個(gè)類(lèi)族提供一個(gè)公共接口。
在很多情況下,基類(lèi)本身生成對(duì)象是不合情理的。例如,動(dòng)物作為一個(gè)基類(lèi)可以派生出老虎、孔雀等子類(lèi),但動(dòng)物本身生成對(duì)象明顯不合常理,動(dòng)物只是一個(gè)抽象概念,動(dòng)物都有動(dòng)作、大小等屬性,但只有具體到某一類(lèi)動(dòng)物的時(shí)候這些屬性才能具體化,所以動(dòng)物只能實(shí)現(xiàn)為接口,即抽象類(lèi),把動(dòng)作等屬性定義為純虛函數(shù)C++通過(guò)使用純虛函數(shù)提供未實(shí)現(xiàn)的函數(shù)。一般情況下,純虛函數(shù)是用來(lái)定義抽象基類(lèi)的時(shí)候來(lái)使用的。這樣,純虛函數(shù)會(huì)在子類(lèi)中被重載,這樣可以實(shí)現(xiàn)用相同的接口去做不同的事。
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