1. 什么是纯虚函数？
2. 什么是抽象类？
3. 纯虚函数可以提供实现吗？有什么意义？

题6-什么是纯虚函数？

C++中有两种继承：接口继承和实现继承。二者的第一个区别是：基类都干了些什么？

• 如果基类啥实事不干，只是提出了：目标、要求，即提出了 “希望有”的东西，而不真正实现，那么继承这个“不干实事”的基类的，就叫接口继承。
• 反过来，如果基类好歹干了点事，提供了某些功能的实现（哪怕是个半成品），那么继承它，就叫实现继承。

放在现实生活中，“接口继承”大概类似于“继承遗志”，而“实现继承”相当于“继承遗产”。

• 前者：一个父亲，自己没有读大学，但希望儿女们实现读清华北大的目标；一个父亲，自己一分存款没有，但希望自己女儿非富即贵，这样的父亲（基类）的儿女（派生类），自然只能“继承遗志”。
• 后者：一个拥有两家上市企业，五十套一线城市房产，银行存款15个亿……他的儿女将来可以继承遗产。

如果某个基类，在某个功能上，一点都没有实现，但又希望派生类能实现，这个功能就可以使用一个只声明规格（只提要求），不提供任何实现的成员函数来表达，这个成员函数就叫 “纯虚函数 / pure virtual function”。

比如，有个“父亲”类，在发财这件事上的实现度完全是零（幸好不是负数），而在学识这件事上，实现了部分高中文化，那么这个类的设计就是：

class Father
{
public:
    // 财富
    virtual void Fortune() = 0; // 纯虚函数

    // 学识
    virtual void Learning() 
    {
         cout << "清华池高中肄业";
    }
};

成员函数 “Fortune()” 被标记上“virtual”，同时还标记为 “ = 0 ”，在C++当中，这就是表明它是一个“纯虚函数”。语义是：本基类完全不知道如何提供 “财富()” 的实现，派生类们，你们好好努力，一定要好好实现啊！

请大家对比一下 Fortune 和 Learning。

题7-什么是抽象类？

一个类（结构也一样，下同），只要拥有一个纯虚函数，这个类就是 “抽象类 (Abstract class)”。抽象类没办法创建出真实的对象，比如：

Father f; // 失败，因为 Father::Fortune() 是纯虚函数

如果一个类所有成员函数都是纯虚函数，那么这个类我们通常也称为“接口 / interface”。比如：

class Target
{
public:
     virtual void Fly() = 0; // 会飞
     virtual void Cry() = 0; // 会哭
     virtual void Say() = 0; // 会说
};

因此，所谓的“接口”，其实就是自己一点实事不干，却给未来的后代（派生类）们提了一堆要求的家伙……

以抽象类为基类的派生类怎么办呢？可以一个一个虚函数都实现，也可以挑选某些虚函数加以实现，另外的一些暂不实现，留给派生类的派生类（一代一代继承遗志啊！）。实现在不爽，也可以一个都不实现，然后还再添加几个新的纯虚函数……

因此，关于抽象类的更准确的定义是：一个类，不管是自己加的，还是是继承而来，只要拥有一个纯虚函数，就是抽象类。

题8-纯虚函数可以提供实现吗？有什么意义？

会问这个问题的考官，八成有些 “刁”……

没错，一个虚函数确实可以在被声明为 “ = 0 ” 的同时，又提供了具体实现，比如：

class Father
{
public:
    virtual void Fortune() = 0 ;
};

void Father::Fortune() // 正确，可行
{
   cout << "孩子，其实咱们家有前清留下的两亿银票";
}

注意，实现必须在类外，不能在声明纯虚成员函数时直接加上定义——我也不知道为什么，大概是那样写实现有点过份“造假”——刚说 “ = 0”，马上就有了实现？

class Father
{
public:
    virtual void Fortune() = 0 // 错误，不可行
    {
       cout << "孩子，其实咱们家有前清留下的两亿银票" ;
    }
};

为一个纯虚类提供实现，有什么意义和作用吗？

答：几乎没有意义，为纯虚函数提供定义，改不了当前类被视为抽象类的局面。当前类仍然无法实例化。不过，一个有定义（实现）的纯虚函数确实可以被调用。比如：

class Father
{
public:
    virtual void Fortune() = 0 ;
};

void Father::Fortune() // 正确，可行
{
   cout << "孩子，其实咱们家有前清留下的两亿银票";
}

class Son : public Father
{
    void Fortune() override
    {
         Father::Fortune(); // 调用基类的纯虚函数！！！
         cout << "\n真的吗？\n" << endl;
    }
};

如果没有提供纯虚函数 “Father::Fortune()” 的实际定义，以上在代码要么在编译时出错（本例），要么在运行时出错（更复杂的情况下）。出错位置就在注释为 “调用基类的纯虚函数！！！”那行。

在一个复杂的系统里，编译器有时候无法检测出代码调用了一个没有实现的纯虚函数，这就会造成运行期错误，以至程序意外退出。所以，为纯虚函数提供实现（哪怕是空实现，或者输出错误信息），可以有效躲开这种运行期错误——但是，这种做法事实上也隐藏了程序可能的设计错误或实现错误，所以它被视为是一种实用的，但不一定是好的做法。

为纯虚的析构函数提供默认的实现（通常就是空实现），倒是一个被写上书的好做法。具体我们在后续 “虚析构函数”时再做讲解。