引言

  纯虚函数在C++编程中的地位很重要,其关联到了设计模式中“接口”的概念。

语法

  纯虚函数的语法:

  1、  将成员函数声明为virtual

  2、  后面加上 = 0

  3、  该函数没有函数体

1 class <类名>
2 {
3      virtual <类型><函数名>(<参数表>) = 0;
4       …
5  };

  例如:

1 class CmdHandler
2 {
3      virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0;
4      …
5  };

  在许多情况下,在基类中不能对虚函数给出有意义有实现,而把它说明为纯虚函数,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。

抽象类

含有纯虚函数的类叫做抽象类(纯虚类),抽象类是一种特殊的类,它是为了抽象和设计的目的而建立的,它处于继承层次结构的较上层。

抽象类不能被实例化,即无法创建该类的对象。

  CmdHandler ch;                    // 编译错误!!

  CmdHandler *p = new CmdHandler();  // 编译错误!!

  在实际中为了强调一个类是抽象类,可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限

  抽象类的主要作用是将有关的组织在一个继承层次结构中,由它来为它们提供一个公共的根,相关的子类是从这个根派生出来的。

      抽象类刻画了一组子类的操作接口的通用语义,这些语义也传给子类。一般而言,抽象类只描述这组子类共同的操作接口,而完整的实现留给子类。

抽象类只能作为基类来使用,其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数,而派生类只是继承基类的纯虚函数,则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现,则该派生类就不再是抽象类了,它是一个可以建立对象的具体类了。

接口

  实际用途:充当“接口函数”

  (相当于Java中的interface语法)

  (用于替代C中的回调函数的用法)

  接口规范:凡是遵循此规范的类,都必须实现指定的函数接口,通常是一系列接口。

  上述定义的抽象类可以理解为:凡是遵循CmdHandler规范的类,都必须实现指定的函数接口:OnCommand()。

 

一个实例

  需求:用户输入一行命令,按回车完成输入。要求解析命令的输入,并处理之。

  设计

         CmdInput:用于接收用户的输入

         CmdHandler:规定一系列函数接口

     CmdParser:接口的实现,实际用于解析的处理类

     说明

            可见,CmdInput只接收输入的内容,而CmdParser用于对输入的内容进行解析,两个类各做各的,互不干涉,两者并不知道对方的存在,而是通过抽象类CmdHandler充当“接口”联系起来。

       代码

// main.cpp
 #include “CmdInput.h”
 #include “CmdParser.h”
 int main(void)
 {
 CmdInput CInput;
 CmdParser CParser;
 CInput.SetHandler(&CParser);
 CInput.Run();
 return 0;
 }


 // CmdHandler.h
 /* CmdHandler 接口类*/
 class CmdHandler
 {
 public:
 virtual ~CmdHandler() {} // 析构函数声明为 virtual
 virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0; // 纯虚函数
 };

 // CmdInput.h
 #include “CmdHandler.h”
 class CmdInput
 {
 public:
 CmdInput();
 void SetHandler(CmdHandler* pCHandler);
 int Run();
 private:
 CmdHandler* m_pCHandler;
 };


 // CmdInput.cpp
 #include “CmdInput.h”
 CmdInput::CmdInput ()
 {
 m_pCHandler = NULL;
 }

 void CmdInput:: SetHandler(CmdHandler* pCHandler)
 {
 m_pCHandler = pCHandler;
 }

 int CmdInput::Run()
 {
 char cmdline[256];
 memset(cmdline, 0, 256);
 while(1)
 {
 printf("> "); // 输入
 gets(cmdline);
 if(strcmp(cmdline, "exit") == 0) // 退出
 {
 break;
 }
 if(m_handler) // 解析与执行
 {
 m_handler->OnCommand(cmdline);
 }
 }
 return 0;
 }

 // CmdParser.h
 #include “CmdHandler.h”
 /* MyParser: 一个遵循了CmdHandler接口的类*/
 class MyParser : public CmdHandler
 {
 public:
 MyParser();
 public:
 virtual void OnCommand(char* cmdline); // 函数接口集
 private:
 int Split(char text[], char* parts[]); // 解析命令
 };

 // CmdParser.cpp
 #include <stdio.h>
 #include “CmdParser.h”
 CmdParser::CmdParser ()
 {
 }

 void CmdParser::OnCommand(char* cmdline)
 {
 char* argv[128];
 int argc = Split(cmdline,argv);
 if(argc > 0)
 {
 printf("命令: %s \n" , argv[0]);
 printf("参数: ");
 for(int i=1; i<argc; i++)
 {

 printf("%s ", argv[i]);

 }
 printf("\n\n");
 }
 }
 int CmdParser::Split(char text[], char* parts[])
 {
 int count = 0; // 分段的个数
 int start = 0; // 每一分段的首地址
 int flag = 0; // 遍历text,标识当前是否处于有效字符
 int stop = 0; // 是否到达结束

 for(int i=0; !stop ; i++)
 {
 char ch = text[i];
 if(ch == 0)
 stop = 1; // 结束循环

 if(ch == ',' || ch == '\0' || ch == ' ' || ch == '\t' )
 {
 if(flag) // 遇到分隔符,且当前状态为flag=1
 {
 flag = 0;
 text[i] = 0; // 修改为结束符,完成分段
 parts[count] = text + start; // 记录首地址
 count ++;
 }
 }
 else
 {
 if(!flag) // 遇到有效字符,且当前状态为flag=0
 {
 flag = 1;
 start = i;
 }
 }
 }
 return count; //返回分段个数
 } 

 

小结

  1、  纯虚函数的定义

  2、  抽象类及其实质作用:接口规范,因为它只代表了一个规范,并没有具体实现,所以它不能被实例化。

  3、  抽象类通常被多重继承,例如,一个普通的类,实现了多套接口规范,又继承于原有的父类。

  4、  抽象类的析构函数应该声明为virtual,因为它被涉及用于继承的。

希望大家能把自己的所学和他人一起分享,不要去鄙视别人索取时的贪婪,因为最应该被鄙视的是不肯分享时的吝啬。