纯虚函数与虚基类

纯虚函数

1、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 funtion()=0；

虚函数的定义是：virtual void funtion()；

2、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函数。

2、但在很多情况下，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，则编译器要求在派生类中必须予以重载以实现多态性。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。

      3、如果一个类中含有纯虚函数，那么任何试图对该类进行实例化的语句都将导致错误

        的产生，因为抽象基类是不能被直接调用的。必须被子类继承重载以后，根据要求

        调用其子类的方法。

      4、在子类中一定要实现纯虚函数的定义，不然编译时会出错。

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： 通过函数重载和运算符重载来实现的。
    b 运行时多态性：通过继承和虚函数来实现的。
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
    纯虚函数的声明有着特殊的语法格式：virtual 返回值类型成员函数名（参数表）=0；

    请注意，纯虚函数应该只有声明，没有具体的定义，即使给出了纯虚函数的定义也会被编译器忽略。

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();

};

 

void main()

{

    A *m_j=new B();

    m_j->f1();

    m_j->f2();

    m_j->f3();

    delete m_j;

}

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中到底保存的对象中,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现实

3、抽象类

抽象类是为了抽象和设计的目的而建立的，处于继承层次结构的上层。

具体类是能够建立对象的类。

含有纯虚函数的类被称为抽象类。抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的而建立的，它处于继承结构的上层。抽象类是不能定义对象的，在实际中为了强调一个类是抽象类，可将该类的构造函数说明为受保护的访问控制权限。

抽象类的主要作用就是描述一组相关子类的通用操作接口。一般而言，抽象类只描述这组子类共同的操作接口，而实现交给子类来完成。

抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数，而派生类只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它就可以创建该类的实例了。

举个例子来说，比如我们设计了一个交通工具的抽象类。显而易见的，由交通工具类可以派生出汽车类，飞机类等具备具体特性的类。但是对于基类交通工具来说，它的特性却是模糊的，广泛的，此时建立一个交通工具类的对象是没有任何实际意义的，对于这种没有必要建立对象的类进行约束，c++引入了抽象类的特性，而抽象类的约束控制来自于纯虚函数。

抽象类的规定

（1）抽象类只能用作其他类的基类，不能建立抽象类对象。

（2）抽象类不能用作参数类型、函数返回类型或显式转换的类型。

（3）可以定义指向抽象类的指针和引用，此指针可以指向它的派生类，进而实现多态性。

示例代码：

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>using namespace std;class Vehicle{public:    Vehicle(float speed,int total)    {        Vehicle::speed = speed;        Vehicle::total = total;     }     virtual void ShowMember()=0;//纯虚函数的定义protected:    float speed;    int total;};class Car:public Vehicle{public:    Car(int aird,float speed,int total):Vehicle(speed,total),aird(aird){}    virtual void ShowMember()//派生类成员函数重载    {         cout<<speed<<"|"<<total<<"|"<<aird<<endl;    }protected:    int aird;};int main(){    //Vehicle a(100,4);//错误,抽象类不能创建对象    Car b(250,150,4);    b.ShowMember();    system("pause");}</span>