C++纯虚函数与抽象类

来源：互联网发布：ios软件开发教程编辑：程序博客网时间：2024/05/16 14:04

纯虚函数

1.1纯虚函数是在声明虚函数时被“初始化”为0的函数。声明纯虚函数的一般形式为：

virtual 函数类型函数名 (参数列表) =0;

如 virtual float area() const =0;

1.2纯虚函数没有函数体，而且这是一个声明语句后面应有分号。

1.3纯虚函数最后面的“=0”并不表示返回值为0，它只是起形式上的作用，告诉编译器这是纯虚函数。

1.4纯虚函数的作用是在基类中为其派生类保留一个函数的名字，以便派生类型根据需要对它进行定义。

1.5如果在一个类中定义了纯虚函数，而在其派生类中没有对该函数定义，则该虚函数在派生类中仍为纯虚函数。

1.1什么是抽象类？

一种不用来定义对象而用来作为一种基本类型而作为继承的类，称为抽象类，由于它常作为基类，故又称为抽象基类。

1.2凡是包含纯虚函数的类都是抽象类。因为纯虚函数是无法调用的，包含纯虚函数的类是无法建立对象的。

1.3往往一些好的面向对象的系统，其顶部是一个抽象类，甚至顶部有好几层抽象类。

1.4如果派生类对基类的所有纯虚函数进行了定义，那么这些函数就被赋予了功能，可以被调用，这个派生类就不是抽象类，而是具体的类。

1.5一段代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class Shape

public:

    virtual float area() const{return 0;}

    virtual float volume() const{return 0;}

    virtual void shapeName() const=0;

};

class Point:public Shape

public:

    Point(float a=0,float b=0);

    void setPoint(float a,float b);

    float getX() const {return x;}

    float getY() const {return y;}

    virtual void shapeName() const {cout << "Points" << endl;}

    friend ostream& operator << (ostream& output,Point& p);

protected:

    float x,y;

};

Point::Point(float a, float b)

    x=a;

    y=b;

void Point::setPoint(float a, float b)

    x=a;

    y=b;

ostream& operator << (ostream& output,Point& p)

    output << "[" << p.getX() << "," << p.getY() << "]" << endl;

    return output;

class Circle:public Point

public:

    Circle(float a,float b,float r):Point(a,b),radius(r){}

    void setRadius(float r);

    float getRadius() const {return radius;}

    virtual float area() const ;

    virtual void ShapeName() const {cout << "Circle" << endl;}

    friend ostream& operator << (ostream& output,Circle &c);

protected:

    float radius;

};

void Circle::setRadius(float r)

    radius=r;

float Circle::area() const

    return 3.14159*radius*radius;

ostream& operator << (ostream& output,Circle &c)

    output << "Center [" << c.x << "," << c.y << "] radius=" << c.radius

           << " area=" << c.area() << endl;

    return output;

class Cylinder:public Circle

public:

    Cylinder(float a,float b,float r,float h):Circle(a,b,r),height(h){}

    void setHeight(float h){height=h;}

    float getHeight() const{return height;}

    virtual float area() const;

    virtual float volume() const;

    virtual void ShapeName() const {cout << "Cylinder" << endl;}

    friend ostream& operator << (ostream& output,Cylinder& cy);

protected:

    float height;

};

float Cylinder::area() const

    return 2*Circle::area()+2*3.14159*radius*height;

float Cylinder::volume() const

    return Circle::area()*height;

ostream& operator << (ostream& output,Cylinder& cy)

    output << "Center [" << cy.getX() << "," << cy.getY() << "] r="

           << cy.radius << "\narea=" << cy.area() << " volume=" << cy.volume()

           << endl;

    return output;

int main()

    Point p(1,2);

    Circle cir(1,2,3);

    Cylinder cy(1,2,3,4);

    cout <<"Cylinder\n" << "Center [" << cy.getX() << "," << cy.getY() << "] r="

           << cy.getRadius() << "\narea=" << cy.area() << " volume=" << cy.volume()

           << endl;

    cy.setHeight(1);

    cy.setPoint(2,3);

    cy.setRadius(4);

    cout << "Cylinder\n" << cy << endl;

    Point &px=cy;

    cout << "Point\n" << px;

    Circle &c=cy;

    cout << "Circle\n" << c;

    Shape *pt=&p;

    pt->shapeName();

    cout << "area=" << pt->area() << " volume=" << pt->volume() << endl;

    pt=&cir;

    pt->shapeName();

    cout << "area=" << pt->area() << " volume=" << pt->volume() << endl;

    pt=&cy;

    pt->shapeName();

    cout << "area=" << pt->area() << " volume=" << pt->volume() << endl;

    return 0;

1.6一个基类如果包括一个或一个以上的纯虚函数，就是抽象基类。抽象基类不能也不必要定义对象。

1.7抽象基类与普通基类不同，它一般不是现实存在的类的抽象，它可以没有任何物理意义上或其它实际意义方面上的含义。

1.8在类的层次机构中，顶层或最上面的几层可以是抽象基类。

1.9抽象基类是本类族的公共接口。

2.0区别静态关联和动态关联。

2.1如果在基类声明了虚函数，则在派生类中凡是与该函数有相同的函数名，函数类型，参数个数与参数类型的函数，均为虚函数(不论在派生类中是否用virtual声明)。

2.2使用虚函数提高了函数的可扩充性。

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