0

0

c++中纯虚函数和抽象类的概念_c++抽象类与接口设计详解

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-10-23 15:12:02

|

781人浏览过

|

来源于php中文网

原创

含有纯虚函数的类为抽象类,不能实例化;派生类必须实现纯虚函数,否则仍为抽象类。示例中Shape含纯虚函数draw(),Circle继承并实现draw()后可实例化。

c++中纯虚函数和抽象类的概念_c++抽象类与接口设计详解

在C++中,纯虚函数抽象类是实现多态和接口设计的重要机制。它们为面向对象程序设计提供了定义接口的能力,强制派生类实现特定行为,是构建可扩展、可维护系统的基础。

纯虚函数:强制重写的虚函数

纯虚函数是一种特殊的虚函数,它在基类中声明但不提供实现,要求派生类必须提供具体实现。语法上,使用 = 0 来标识一个函数为纯虚函数。

例如:

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
    virtual ~Shape() = default;
};

上面的 draw() 是一个纯虚函数。任何从 Shape 派生的类都必须实现 draw(),否则该派生类也将成为抽象类。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 纯虚函数只能出现在虚函数上下文中
  • 它可以有函数体(少见),但仍需写 = 0
  • 含有纯虚函数的类不能实例化

抽象类:不能实例化的类

只要一个类包含至少一个纯虚函数,它就被称为抽象类。抽象类不能直接创建对象,只能作为基类被继承。

继续上面的例子:

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a circle.\n";
    }
};

此时 Circle 实现了纯虚函数,因此不再是抽象类,可以实例化:

Quicktools Background Remover
Quicktools Background Remover

Picsart推出的图片背景移除工具

下载
// Shape s;     // 错误:抽象类不能实例化
Circle c;
Shape* ptr = &c; // 正确:可通过指针或引用操作
ptr->draw();     // 输出: Drawing a circle.
  • 抽象类可以包含普通成员函数、成员变量和其他非纯虚函数
  • 抽象类常用于定义接口或公共行为框架
  • 析构函数也可以是纯虚的,但需要提供定义(通常为空)

接口设计:通过抽象类模拟接口

C++没有像Java那样的 interface 关键字,但可以通过只包含纯虚函数的抽象类来实现类似“接口”的效果。

例如,设计一个“可序列化”接口:

class Serializable {
public:
    virtual std::string serialize() const = 0;
    virtual void deserialize(const std::string& data) = 0;
    virtual ~Serializable() = default;
};

任何想支持序列化的类都可以继承这个接口并实现对应方法:

class Person : public Serializable {
    std::string name;
public:
    std::string serialize() const override {
        return "Person:" + name;
    }
    void deserialize(const std::string& data) override {
        name = data.substr(7); // 简单示例
    }
};

这样,在需要处理不同类型的可序列化对象时,可以统一使用 Serializable* 指针操作,提高代码通用性。

注意事项与最佳实践

使用抽象类和纯虚函数时应注意以下几点:

  • 确保抽象基类有虚析构函数,防止资源泄漏
  • 避免在构造函数或析构函数中调用虚函数(包括纯虚函数)
  • 尽量将接口类设计得简洁、职责明确
  • 多个接口可通过多重继承组合,但应谨慎使用以避免复杂性

基本上就这些。掌握纯虚函数和抽象类的使用,是写出高质量C++面向对象代码的关键一步。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

841

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

742

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

739

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

399

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16926

2023.08.03

Java编译相关教程合集
Java编译相关教程合集

本专题整合了Java编译相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2026.01.21

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 7.2万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.1万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 13.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号