在 C++ 中,纯虚函数(pure virtual function)是一个在基类中声明为纯虚函数的虚函数(如果对虚函数不了解可以去我上一篇文章:C++:虚函数)。它在基类中没有默认实现,而是要求派生类提供实现。通过声明一个函数为纯虚函数,可以使基类成为抽象类,不能实例化,但可以作为其他类的基类。
类中纯虚函数的设置:
class Animal
{
public:
//纯虚函数
//virtual 函数返回类型 函数名(参数列表) = 0;
virtual void run() = 0;
};
在这个例子中,Animal
类中声明了一个纯虚函数 virtual void run() = 0;
,这使得 Animal
类成为了抽象类,不能被实例化。此时如果在函数中创建Animal
实例化对象则程序会直接报错:
纯虚函数为基类(抽象类)提供了一种定义接口的方式,通过声明纯虚函数,基类可以规定派生类必须实现的功能,而不需要提供具体的实现。这样可以确保派生类具有相同的接口,并且可以在系统中更容易地进行替换和扩展,同时也能够确保基类不能被实例化。
抽象类规定了派生类的功能实现
class Cat : public Animal
{
public:
Cat();
~Cat();
//强制功能实现
void run() {
std::cout << "Cat Run 函数" << std::endl;
}
}
派生类 Cat
继承了 Animal
类,并实现了纯虚函数 run()
;此时派生类可以在主程序中正常执行。
如果派生类为对继承下来的纯虚函数 run()
进行实现,那么此时在派生类中run()
依旧是一个纯虚函数,即派生类是一个抽象类无法进行实例化:
class Animal
{
public:
Animal(){//构造函数};
~Animal(){//析构函数};
//纯虚函数
virtual void run() = 0;
};
class Cat : public Animal
{
public:
Cat();
~Cat();
}
总的来说,纯虚函数主要用于定义接口,它们强制派生类提供特定的功能实现,同时也能够确保基类不能被实例化,这样可以确保基类只能被用作派生类的模板,而不能单独存在。这样的设计有助于防止用户误用基类,保证了系统的健壮性和安全性。