為什么要引入抽象基類和純虛函數(shù)？
主要目的是為了實(shí)現(xiàn)一種接口的效果。

? 原文鏈接：https://blog.csdn.net/weibo1230123/article/details/82014322

抽象類是一種特殊的類，它是為了抽象和設(shè)計(jì)的目的為建立的，它處于繼承層次結(jié)構(gòu)的較上層。

????? ⑴抽象類的定義：帶有純虛函數(shù)的類為抽象類。

????? ⑵抽象類的作用：

????? 抽象類的主要作用是將有關(guān)的操作作為結(jié)果接口組織在一個(gè)繼承層次結(jié)構(gòu)中，由它來(lái)為派生類提供一個(gè)公共的根，派生類將具體實(shí)現(xiàn)在其基類中作為接口的操作。所以派生類實(shí)際上刻畫了一組子類的操作接口的通用語(yǔ)義，這些語(yǔ)義也傳給子類，子類可以具體實(shí)現(xiàn)這些語(yǔ)義，也可以再將這些語(yǔ)義傳給自己的子類。

????? (3)使用抽象類時(shí)注意：

??? 抽象類只能作為基類來(lái)使用，其純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)由派生類給出。如果派生類中沒(méi)有重新定義純虛函數(shù)，而只是繼承基類的純虛函數(shù)，則這個(gè)派生類仍然還是一個(gè)抽象類。如果派生類中給出了基類純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，則該派生類就不再是抽象類了，它是一個(gè)可以建立對(duì)象的具體的類。

??? 抽象類是不能定義對(duì)象的。

一、純虛函數(shù)定義

　純虛函數(shù)是一種特殊的虛函數(shù)，它的一般格式如下：

　　class <類名>

　　{

　　virtual <類型><函數(shù)名>(<參數(shù)表>)=0;

　　…

　　};

　　在許多情況下，在基類中不能對(duì)虛函數(shù)給出有意義的實(shí)現(xiàn)，而把它聲明為純虛函數(shù)，它的實(shí)現(xiàn)留給該基類的派生類去做。這就是純虛函數(shù)的作用。

　　純虛函數(shù)可以讓類先具有一個(gè)操作名稱，而沒(méi)有操作內(nèi)容，讓派生類在繼承時(shí)再去具體地給出定義。凡是含有純虛函數(shù)的類叫做抽象類。這種類不能聲明對(duì)象，只是作為基類為派生類服務(wù)。除非在派生類中完全實(shí)現(xiàn)基類中所有的的純虛函數(shù)，否則，派生類也變成了抽象類，不能實(shí)例化對(duì)象。

?

二、純虛函數(shù)引入原因

　?? 1、為了方便使用多態(tài)特性，我們常常需要在基類中定義虛擬函數(shù)。

　　2、在很多情況下，基類本身生成對(duì)象是不合情理的。例如，動(dòng)物作為一個(gè)基類可以派生出老虎、孔 雀等子類，但動(dòng)物本身生成對(duì)象明顯不合常理。

　　為了解決上述問(wèn)題，引入了純虛函數(shù)的概念，將函數(shù)定義為純虛函數(shù)（方法：virtual ReturnType Function()= 0;）。若要使派生類為非抽象類，則編譯器要求在派生類中，必須對(duì)純虛函數(shù)予以重載以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。同時(shí)含有純虛函數(shù)的類稱為抽象類，它不能生成對(duì)象。這樣就很好地解決了上述兩個(gè)問(wèn)題。

?????????例如，繪畫程序中，shape作為一個(gè)基類可以派生出圓形、矩形、正方形、梯形等， 如果我要求面積總和的話，那么會(huì)可以使用一個(gè) shape * 的數(shù)組，只要依次調(diào)用派生類的area()函數(shù)了。如果不用接口就沒(méi)法定義成數(shù)組，因?yàn)榧瓤梢允莄ircle ,也可以是square ,而且以后可能加上rectangle，等等.

?

三、相似概念

????? 1、多態(tài)性　　指相同對(duì)象收到不同消息或不同對(duì)象收到相同消息時(shí)產(chǎn)生不同的實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。C++支持兩種多態(tài)性：編譯時(shí)多態(tài)性，運(yùn)行時(shí)多態(tài)性。　　a.編譯時(shí)多態(tài)性：通過(guò)重載函數(shù)實(shí)現(xiàn)　　b 運(yùn)行時(shí)多態(tài)性：通過(guò)虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)。　　2、虛函數(shù)　　虛函數(shù)是在基類中被聲明為virtual，并在派生類中重新定義的成員函數(shù)，可實(shí)現(xiàn)成員函數(shù)的動(dòng)態(tài)重載　　3、抽象類

　　包含純虛函數(shù)的類稱為抽象類。由于抽象類包含了沒(méi)有定義的純虛函數(shù)，所以不能定義抽象類的對(duì)象。

四、其他

重載是不是多態(tài)？

第一種說(shuō)法

　　重載是一種是多態(tài)（如C++），有四種形式的多態(tài)：

　　1.虛函數(shù)多態(tài)

　　2模板多態(tài)

　　3重載

　　4轉(zhuǎn)換

　　所謂的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)區(qū)分是另一種基于綁定時(shí)間的多態(tài)分類，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，重載是編譯時(shí)多態(tài)，即靜態(tài)多態(tài)，根據(jù)不同類型函數(shù)編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的名字如int_foo和char_foo等等，以此來(lái)區(qū)別調(diào)用。故重載仍符合多態(tài)定義——通過(guò)單一標(biāo)識(shí)支持不同特定行為的能力，只是重載屬于靜態(tài)多態(tài)，而不是通過(guò)繼承和虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)多態(tài)。

第二種說(shuō)法

　　重載（overload）和多態(tài)無(wú)關(guān)，真正和多態(tài)相關(guān)的是覆蓋(override)。

　　當(dāng)派生類重新定義了基類的虛擬方法后，基類根據(jù)賦給它的不同的派生類引用，動(dòng)態(tài)地調(diào)用屬于派生類的對(duì)應(yīng)方法，這樣的方法調(diào)用在編譯期間是無(wú)法確定的。因此，這樣的方法地址是在運(yùn)行期綁定的（動(dòng)態(tài)綁定）。

　　重載只是一種語(yǔ)言特性，是一種語(yǔ)法規(guī)則，與多態(tài)無(wú)關(guān)，與面向?qū)ο笠矡o(wú)關(guān)。

　　不過(guò)針對(duì)所謂的第二種重載，有一個(gè)專門的名詞--重寫或重定義。重載與重寫的區(qū)別就在于是否覆蓋，重寫一般多發(fā)生在不同的類且存在繼承關(guān)系之間，而重載多是在一個(gè)類里或者一塊代碼段里。

C++中的重載

　　函數(shù)重載：

　　函數(shù)重載就是函數(shù)名稱相同，但定義卻不同。函數(shù)重載使得程序員可以將一系列的函數(shù)族定義為一個(gè)統(tǒng)一的界面，但是卻可以處理不同類型數(shù)據(jù)或接受不同個(gè)數(shù)的參數(shù)。這實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一接口，不同定義的思想。

　　流的重載：

　　C++的流提取運(yùn)算符>>和就插入運(yùn)算符<<是C++類庫(kù)提供的輸入輸出(I/O)操作符。系統(tǒng)與定義了輸入流類istream和輸出流類ostream，cin和cout分別是istream和ostream的對(duì)象。iostream頭文件中已經(jīng)對(duì)>>和<<進(jìn)行了重載，使得它能用來(lái)輸入/輸出標(biāo)準(zhǔn)類型的數(shù)據(jù)。但如果是自己定義類型，就需要重載在這兩個(gè)運(yùn)算符，以便它們能輸入/上歲數(shù)出該自定義類型。格式如下：

　　流插入的重載：ostream &operator<<(ostream &,自定義類 &);

　　流提取的重載：istream &operator>>(istream &,自定義類 &);

　　運(yùn)算符的重載：

　　運(yùn)算符的重在就是對(duì)運(yùn)算符的重新定義，即一個(gè)運(yùn)算符可以用于多種數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算中。運(yùn)算符的重載在實(shí)際編程中使用很普遍，例如，“+”運(yùn)算符既可以用于整數(shù)加，也可以用于浮點(diǎn)加，甚至是字符串的鏈接。格式如下：

　　type operator sign (參數(shù)列表);

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++引入抽象基类和纯虚函数的作用和目的的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。