C++中关于虚函数接口继承与实现继承的讨论

C++中关于虚函数接口继承与实现继承的讨论

本博客讨论的内容参考《Effective C++中文版》第三版条款34：

接口继承

实现继承

在class设计中，有时候希望derived class只继承成员函数的接口（函数声明）；有时又希望它同时继承函数的接口和实现，同时希望能覆写（override）它所继承的实现；有时又希望它同时继承函数的接口和实现，但不允许覆写任何实现。

声明一个pure virtual函数是为了让derived class只继承函数接口。

//.h文件
class Base
{
public:
virtual void fun1() = 0;//pure virtual function
virtual void fun2();//impure virtual function
void func3();//non-virtual function
...
}

class Derived : public Base
{
public:
virtual void fun1() ;//pure virtual function
virtual void fun2();//此处fun2()可直接继承，不再重新定义（覆写）实现
...
}

//.cpp文件
void Base::func1()
{
... //我们也可以为pure virtual函数提供定义，但调用它的唯一途径是“调用时明确指出其class名称”。
}

void Base::func2()
{
... //缺省实现
}

void Base::func3()
{
... //强制实现
}

//-------------------------
void Derived ::func1()
{
... //为base class中pure virtual函数提供定义
}

void Derived ::func2()
{
... //函数实现
}

//-------------
Base* pB0 = new Base;//error,Base是抽象类
Base* pB = new Derived;//pB静态类型为Base*，动态类型为Derived*
pB->func1();//调用Derived::func1()
pB->func2();//调用Derived::func2()
pB->Base::func1();//调用Base::func1()

由于Base class无法为func1()提供合理的缺省实现，因此将其声明为纯虚函数，具体的函数定义放在派生类对象中，即derived class中必须提供一个func1()，具体实现base class不干涉。

声明一个impure virtual(非纯)函数是为了让derived class继承函数接口和缺省实现。

impure virtual函数与pure virtual函数相比，derived class都继承其函数接口，但impure virtual函数会提供一份可被覆写的实现代码。即Base class中func2()提供了函数接口和缺省实现，但该实现可被Derived class重新定义。

声明non-virtual函数（普通函数）的目的是为了让derived class继承函数的接口和一份强制实现。

pure virtual函数、impure virtual函数、non-virtual函数之间的差异，使得类设计者必须精确制定derived class所继承的东西：三种函数分别对应只继承接口、继承接口及一份缺省实现、继承接口和强制实现。

C中关于虚函数接口继承与实现继承的讨论
声明一个pure virtual函数是为了让derived class只继承函数接口

声明一个impure virtual非纯函数是为了让derived class继承函数接口和缺省实现

声明non-virtual函数普通函数的目的是为了让derived class继承函数的接口和一份强制实现