C++学习笔记--抽象类-纯虚函数

什么是抽象类？面向对象中的抽象类可用于表示现实世界中的抽象概念，是一种只能定义类型，而不能产生对象的类，它只能被继承并重写相关函数，在抽象类中的相关函数最直接的表现特征就是没有完整的实现。比如现实世界中的图形，它是一个抽象的概念，但是又无法缺少，如果将图形做成一个类的话那么图形就可以说成是一个抽象类，如果我们说要对图形求面积的话是行不通的，因为没有指定具体的图形类型，没有任何意义，但是现实中缺少了这个概念又显然是不行的，因此，在程序设计中必须能够反映抽象的图形，我们通过抽象类表示，抽象类不能创建对象，只能用于继承，就好比拿出一个具体形状的图形让你求面积这样就是可行的。

但是C++中并没有抽象类的概念，只能通过纯虚函数实现抽象类，纯虚函数是指只定义原型的成员函数，在一个类中，只要存在纯虚函数那么这个类就是抽象类。如何实现纯虚函数呢？

class Shape{public:virtual double Circumference() = 0;virtual double Area() = 0;virtual void display() = 0;};

形如上面就实现了一个抽象类，在虚函数声明后面加上"=0"表示告诉编译器当前是声明纯虚函数，因此不再需要定义函数体。

抽象类不能定义对象，但是可以定义指针，可以通过指针调用纯虚函数，它指向的肯定是抽象类的子类的同名函数，这在实现多态中讲解过。

几点注意：

抽象类只能用作父类并被继承。

子类中必须实现纯虚函数的具体功能。

纯虚函数被实现后成为虚函数。

如果子类没有实现纯虚函数，则子类变成抽象类。

什么叫做接口？满足以下条件的就被称作接口：

类中没有定义任何的成员变量。

所有的成员函数都是公有的。

所有的成员函数都是纯虚函数，所以它是一种特殊的抽象类。

实现一个使用抽象类的例子，定义一个图形的抽象类，包含求面积、求周长和显示函数，在子类中实现具体图形的设计。最后求两个图形的面积和、周长和。

#include <iostream>#include <math.h>using namespace std;#define PI 3.1415//抽象类class Shape{public:virtual double Circumference() = 0;virtual double Area() = 0;virtual void display() = 0;};class Circle : public Shape{double r;public:Circle(){r = 0;}Circle(double r){this->r = r;cout << "Circle(double r)" << endl;}double Circumference(){return 2*PI*r;}double Area(){return PI*r*r;}void display(){cout << "r = " << r << endl;cout << "Circumference = " << Circumference() << endl;cout << "Area = " << Area() << endl;}};class Rectangle : public Shape{double length,wide;public:Rectangle(){length = 0;wide = 0;}Rectangle(double length,double wide){this->length = length;this->wide = wide;cout << "Rectangle(double length,double wide)" << endl;}double Circumference(){return 2 * (length + wide);}double Area(){return length*wide;}void display(){cout << "length = " << length << '\t' << "wide = " << wide << endl;cout << "Circumference = " << Circumference() << endl;cout << "Area = " << Area() << endl;}};void area_sum(Shape **p){    double sum = 0.0;    for(int i = 0; i < 2; i++)        sum += p[i]->Area();        cout << "area = " << sum << endl;}void length_sum(Shape **p){    double sum = 0.0;    for(int i = 0; i < 2; i++)        sum += p[i]->Circumference();        cout << "Circumference = " << sum << endl;}int main(){Shape *shape[2];Circle circle(10);Rectangle rectangle(1,2);cout << endl << endl;shape[0] = &circle;shape[0]->display();cout << endl;shape[1] = &rectangle;shape[1]->display();cout << endl;    area_sum(shape);    length_sum(shape);cout << "hello" << endl;return 0;}

输出结果为：