C++纯虚函数
2017-03-11 10:00
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在成员函数的形参后面写上=0,则成员函数为纯虚函数。
纯虚函数声明:
virtual 函数类型 函数名 (参数表列) = 0;
注意:
(1)纯虚函数没有函数体;
(2)最后面的“=0”并不表示函数返回值为0,它只起形式上的作用,告诉编译系统“这是虚函数”;
(3)这是一个声明语句,最后有分号。
纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能,不能被调用。
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,以便派生类根据需要对他进行定义。如果在基类中没有保留函数名字,则无法实现多态性。
如果在一个类中声明了纯虚函数,在其派生类中没有对其函数进行定义,则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。
抽象类:
不用定义对象而只作为一种基本类型用作继承的类叫做抽象类(也叫接口类),凡是包含纯虚函数的类都是抽象类,抽象类的作用是作为一个类族的共同基类,为一个类族提供公共接口,抽象类不能实例化出对象。
纯虚函数在派生类中重新定义以后,派生类才能实例化出对象。
总结:
1、派生类重写基类的虚函数实现多态,要求函数名、参数列表、返回值完全相同。(协变除外)
2、基类中定义了虚函数,在派生类中该函数始终保持虚函数的特性。
3、只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数,静态成员函数不能定义为虚函数。
4、如果在类外定义虚函数,只能在声明函数时加virtual关键字,定义时不用加。
5、构造函数不能定义为虚函数,虽然可以将operator=定义为虚函数,但最好不要这么做,使用时容易混淆
6、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数,在构造函数和析构函数中,对象是不完整的,可能会出现未定义的行为。
7、最好将基类的析构函数声明为虚函数。(析构函数比较特殊,因为派生类的析构函数跟基类的析构函数名称不一样,但是构成覆盖,这里编译器做了特殊处理)
8、虚表是所有类对象实例共用的虚表剖析。
虚函数和抽象基类的应用:
运行结果:
结论:
(1)一个基类如果包含一个或一个以上纯虚函数,就是抽象基类。抽象基类不能也没必要定义对象。
(2)在类的层次结构中,顶层或最上面几层可以是抽象基类。抽象基类体现了本类族中各类的共性,把各类中共有的成员函数集中在抽象基类中声明。
(3)抽象基类是本类族的共公共接口,即就是从同一基类中派生出的多个类有同一接口。
纯虚函数声明:
virtual 函数类型 函数名 (参数表列) = 0;
class Person { virtual void Display () = 0; // 纯虚函数 protected : string _name ; // 姓名 }; class Student : public Person {};
注意:
(1)纯虚函数没有函数体;
(2)最后面的“=0”并不表示函数返回值为0,它只起形式上的作用,告诉编译系统“这是虚函数”;
(3)这是一个声明语句,最后有分号。
纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能,不能被调用。
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,以便派生类根据需要对他进行定义。如果在基类中没有保留函数名字,则无法实现多态性。
如果在一个类中声明了纯虚函数,在其派生类中没有对其函数进行定义,则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。
抽象类:
不用定义对象而只作为一种基本类型用作继承的类叫做抽象类(也叫接口类),凡是包含纯虚函数的类都是抽象类,抽象类的作用是作为一个类族的共同基类,为一个类族提供公共接口,抽象类不能实例化出对象。
纯虚函数在派生类中重新定义以后,派生类才能实例化出对象。
总结:
1、派生类重写基类的虚函数实现多态,要求函数名、参数列表、返回值完全相同。(协变除外)
2、基类中定义了虚函数,在派生类中该函数始终保持虚函数的特性。
3、只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数,静态成员函数不能定义为虚函数。
4、如果在类外定义虚函数,只能在声明函数时加virtual关键字,定义时不用加。
5、构造函数不能定义为虚函数,虽然可以将operator=定义为虚函数,但最好不要这么做,使用时容易混淆
6、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数,在构造函数和析构函数中,对象是不完整的,可能会出现未定义的行为。
7、最好将基类的析构函数声明为虚函数。(析构函数比较特殊,因为派生类的析构函数跟基类的析构函数名称不一样,但是构成覆盖,这里编译器做了特殊处理)
8、虚表是所有类对象实例共用的虚表剖析。
虚函数和抽象基类的应用:
#include <iostream> using namespace std; //声明抽象基类Shape class Shape { public: virtual float area()const //虚函数 { return 0.0; } virtual void shapeName()const = 0;//纯虚函数 //shapeNamea函数的作用是输出具体的形状,在派生类中定义,因此声明为纯虚函数 }; //声明Point类 class Point:public Shape { public: Point(float a = 0.0, float b = 0.0) { x = a; y = b; } void setPoint(float a, float b) { x = a; y = b; } float getX()const { return x; } float getY()const { return y; } virtual void shapeName()const { cout<<"Point:"; } friend ostream & operator <<(ostream &_cout, const Point &p) { _cout<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]"; return _cout; } protected: float x; float y; }; //声明Ciircle类 class Circle:public Point { public: Circle(float a = 0.0, float b = 0.0, float r = 0.0) :Point(a, b) ,radius(r) {} void setRadius(float r) { radius = r; } float getRadius()const { return radius; } virtual float area()const { return 3.1415926*radius*radius; } virtual void shapeName()const { cout<<"Circle:"; } friend ostream & operator <<(ostream &_cout, const Circle &c) { _cout<<"["<<c.x<<","<<c.y<<"],r="<<c.radius; return _cout; } protected: float radius; }; int main() { Point point(3.2, 4.5); // 建立Point类对象point Circle circle(2.4, 1.2, 5.6); //建立Circle类对象circle point.shapeName(); //静态关联 cout<<point<<endl; circle.shapeName(); //静态关联 cout<<circle<<endl; Shape* pt; //定义基类指针 pt = &point; pt->shapeName(); cout<<"x="<<point.getX()<<",y="<<point.getY()<<endl; cout<<"area="<<pt->area()<<endl; pt = &circle; //指针指向Circle类对象 pt->shapeName(); //动态关联 cout<<"x="<<circle.getX()<<",y="<<circle.getY()<<endl; cout<<"area="<<pt->area()<<endl; system("pause"); return 0; }
运行结果:
结论:
(1)一个基类如果包含一个或一个以上纯虚函数,就是抽象基类。抽象基类不能也没必要定义对象。
(2)在类的层次结构中,顶层或最上面几层可以是抽象基类。抽象基类体现了本类族中各类的共性,把各类中共有的成员函数集中在抽象基类中声明。
(3)抽象基类是本类族的共公共接口,即就是从同一基类中派生出的多个类有同一接口。