纯虚函数



纯虚函数是一种特殊的虚函数,在许多情况下,在基类中不能对​​虚函数​​给出有意义的​​实现​​,而把它声明为纯虚函数,它的实现留给该基类的​​派生类​​去做。这就是纯虚函数的作用。


纯虚函数也可以叫​​抽象函数​​,一般来说它只有函数名、参数和返回值类型,不需要函数体。这意味着它没有函数的实现,需要让派生类去实现。


C++中的纯虚函数,一般在函数签名后使用=0作为此类函数的标志。Java、C#等语言中,则直接使用abstract作为关键字修饰这个函数签名,表示这是抽象函数(纯虚函数)。


 


 


中文名 纯虚函数 外文名 pure virtual function 其它名称 抽象函数 存在原因 方便使用​​多态​​特性 归    类 计算机、C++ 特    性 只有函数签名,没有实现




目录


  1. 1 ​​定义​
  2. 2 ​​引入原因​
  3. 3 ​​相似概念​
  4. ▪ ​​多态性​
  5. ▪ ​​虚函数​
  6. ▪ ​​抽象类​





定义

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纯虚函数是一种特殊的虚函数,它的一般格式如下(C++格式):


class <类名>


{


virtual <类型><函数名>(<参数表>)=0;



};


在许多情况下,在​​基类​​中不能对虚函数给出有意义的实现,而把它声明为纯虚函数,它的实现留给该基类的​​派生类​​去做。这就是纯虚函数的作用。


纯虚函数可以让类先具有一个操作名称,而没有操作内容,让派生类在继承时再去具体地给出定义。凡是含有纯虚函数的类叫做​​抽象类​​。这种类不能声明对象,只是作为基类为派生类服务。除非在派生类中完全实现基类中所有的的纯虚函数,否则,派生类也变成了抽象类,不能实例化对象。


一般而言纯虚函数的函数体是缺省的,但是也可以给出纯虚函数的函数体(此时纯虚函数仍然为纯虚函数,对应的类仍然为抽象类,还是不能实例化对象)调用纯虚函数的方法为:抽象类类名::纯虚函数名(实参表)





引入原因

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1、为了方便使用​​多态​​特性,我们常常需要在基类中定义虚函数。


2、在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。


为了解决上述问题,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数(方法:virtual ReturnType Function()= 0;)。若要使派生类为非抽象类,则编译器要求在派生类中,必须对纯虚函数予以重写以实现多态性。同时含有纯虚函数的类称为抽象类,它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。





相似概念

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多态性


指相同对象收到不同消息或不同对象收到相同消息时产生不同的实现动作。C++支持两种​​多态性​​:编译时多态性,​​运行时多态性​​。


a.编译时多态性:通过​​重载函数​​和​​运算符重载​​实现。


b运行时多态性:通过虚函数和继承实现。





虚函数


虚函数是在基类中被声明为virtual,并在​​派生类​​中重新定义的成员函数,可实现成员函数的动态​​重载​





抽象类


包含纯虚函数的类称为​​抽象类​​。由于抽象类包含了没有定义的纯虚函数,所以不能定义抽象类的对象。


程序举例:


​基类​​:




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​class​​ ​​A {​


​public​​​​:​


​A();​


​virtual​​ ​​~A();​


​void​​ ​​f1();​


​virtual​​ ​​void​​ ​​f2();​


​virtual​​ ​​void​​ ​​f3()=0;​


​};​



​子类​​:




1


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5


6


7


8




​class​​ ​​B:​​​​public​​ ​​A{​


​public​​​​:​


​B();​


​virtual​​ ​​~B();​


​void​​ ​​f1();​


​virtual​​ ​​void​​ ​​f2();​


​virtual​​ ​​void​​ ​​f3();​


​};​



​主函数​​:




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5


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​int​​ ​​main(​​​​int​​ ​​argc,​​​​char​​ ​​* argv[]) {​


​A *m_j = ​​​​new​​ ​​B();​


​m_j -> f1();​


​m_j -> f2();​


​m_j -> f3();​


​delete​​ ​​m_j;​


​return​​ ​​0;​


​}​



f1()是一个隐藏,关于函数的隐藏,可以参考其它词条.


调用m_j->f1();会去调用A类中的f1(),它是在我们写好代码的时候就会定好的.


也就是根据它是由A类定义的,这样就调用这个类的函数.


f2()是重写(覆盖).


调用m_j->f2();会调用m_j中到底保存的对象中,对应的这个函数.这是由于new的B


对象.(调用​​派生类​​的f2())


f3()与f2()一样,只是在基类中不需要写函数实现.


 


 


 




在某基类中声明为 virtual 并在一个或多个​​派生类​​中被重新定义的成员函数,用法格式为:virtual 函数返回类型 函数名(参数表) {​​函数体​​};实现多态性,通过指向派生类的基类指针或引用,访问派生类中同名覆盖成员函数。


 


 


中文名 虚函数 外文名 virtual function 定    义 被​​virtual​​关键字修饰的​​成员函数​​作    用 实现​ ​多态性​​形象解释 ​ ​求同存异​​关    键 用指向​ ​基类​​的​​指针​​或引用操作对象 声    明 virtual




目录


  1. 1 ​​定义​
  2. 2 ​​输出结果​
  3. 3 ​​实现​
  4. 4 ​​代码示例​





定义

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简单地说,那些被virtual关键字修饰的​​成员函数​​,就是虚函数。虚函数的作用,用专业术语来解释就是实现​​多态性​​(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离;用形象的语言来解释就是实现以共同的方法,但因个体差异,而采用不同的策略。下面来看一段简单的代码。




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​#include<iostream>​


​using​​ ​​namespace​​ ​​std;​


​class​​ ​​A​


​{​


​public​​​​:​


​void​​ ​​print()​


​{​


​cout<<​​​​"This is A"​​​​<<endl;​


​}​


​};​


 


​class​​ ​​B : ​​​​public​​ ​​A​


​{​


​public​​​​:​


​void​​ ​​print()​


​{​


​cout<<​​​​"This is B"​​​​<<endl;​


​}​


​};​


 


​int​​ ​​main()​


​{​


​//为了在以后便于区分,我这段main()代码叫做main1​


​A a;​


​B b;​


​a.print();​


​b.print();​


​return​​ ​​0;​