5.4.3 纯虚函数和抽象类
纯虚函数是一个在基类中说明的虚函数,它在该基类中没有定义,但是要求在派生类中根据需要对它进行定义,或仍然说明为纯虚函数。
声明纯虚函数的一般格式是:
virtual 函数类型 函数名(参数表)=0;
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它进行重新定义。纯虚函数没有函数体,它最后面“=0 ”并不表示函数的返回值是0,它只是形式上的作用,告诉编译系统这是纯虚函数。纯虚函数不具有函数的功能,不能被调用。
//应用举例
#include<iostream>
using namespace std;
#define PI 3.14
class Circle{ //基类(抽象类)
public:
void setradius(double r)
{
radius = r;
}
virtual void show()=; //在基类里定义纯虚函数
protected:
double radius;
};
class Area:public Circle{
public:
void show() //在派生类Area中重新定义虚函数函数show
{
cout<<"圆的面积是:"<<PI*radius*radius<<endl;
}
};
class Perimeter:public Circle{
public:
void show() //在派生类Perimeter中重新定义虚函数函数show
{
cout<<"圆的周长是:"<<*PI*radius<<endl;
}
};
int main()
{
Circle *ptr; //定义(抽象类)基类circle对象指针ptr
Area a; //定义Area对象a
a.setradius();
ptr=&a;
ptr->show();
Perimeter p; //定义Perimeter对象p
p.setradius();
ptr=&p;
ptr->show();
return ;
}
程序运行结果:
圆的面积是:314
圆的周长是:62.8
在以上例子中,Circle是一个基类,它表示一个圆。从它可以派生出面积类Area和周长类Perimeter。显然,基类中定义的show函数是没有任何意义的,它只是用来提供派生类使用的公共接口,所以在程序中将其定义为纯虚函数,但在派生类中,则根据程序的需要,具体地重新定义纯虚函数。如果一个类至少有一个纯虚函数,那么就称为这个类为抽象类。因此,上述程序中定义的类Circle就是一个抽象类。对于抽象类的使用有以下几点规定:
(1)由于抽象类中至少包含有一个没有定义功能的纯虚函数,因此抽象类只能用其他类的基类,不能建立抽象类的对象。
(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。但是可以声明指向抽象类的的指针变量,此指针可以指向它的派生类,进而实现多态性。
(3)如果在抽象类的派生类中没有重新说明纯虚函数,则该函数在派生类中仍然为纯虚函数,而这个派生类仍然还是一个派生类。