c++中纯虚函数是什么_纯虚函数的概念与作用解析

纯虚函数通过= 0声明，使类成为抽象类，强制派生类重写以实现多态。例如virtual void draw() = 0;定义接口规范，确保子类提供具体实现，常用于图形库、游戏开发等需统一接口的场景。

在C++中，纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中声明但没有定义，要求派生类必须提供具体实现。含有纯虚函数的类被称为抽象类，不能直接实例化对象。

纯虚函数的语法形式

纯虚函数通过在函数声明后加上 = 0 来标识。其基本语法如下：

virtual 返回类型 函数名(参数列表) = 0;

例如：

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virtual void draw() = 0;

这表示 draw() 是一个纯虚函数，任何继承该类的子类都必须重写这个函数。

纯虚函数的作用

纯虚函数的主要作用是为基类定义接口规范，强制派生类实现特定功能，从而实现多态性。

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• 定义统一接口：让多个派生类遵循相同的函数调用方式，便于统一管理。
• 实现运行时多态：通过基类指针或引用调用派生类的重写函数。
• 构建抽象模型：将共性操作抽象出来，隐藏具体实现细节。

抽象类与纯虚函数的关系

只要类中有一个纯虚函数，这个类就成为抽象类。抽象类不能创建对象，只能作为基类被继承。

派生类必须重写所有继承的纯虚函数，否则该派生类也仍然是抽象类，无法实例化对象。

示例：

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

class Circle : public Shape {
  public:
    void draw() override {
      cout << "Drawing a circle" << endl;
    }
};

int main() {
  // Shape s; // 错误：抽象类不能实例化
  Shape* ptr = new Circle();
  ptr->draw(); // 输出：Drawing a circle
  delete ptr;
  return 0;
}

纯虚函数的实际应用场景

在设计框架或大型系统时，常使用纯虚函数来定义核心行为接口。

• 图形界面库中定义“渲染”接口，不同控件自行实现。
• 游戏开发中定义“更新”和“绘制”方法，各角色类分别实现。
• 插件系统中通过抽象接口加载外部模块。

这种设计提高了代码的可扩展性和维护性。

基本上就这些。纯虚函数是C++面向对象设计的重要工具，掌握它有助于写出结构清晰、易于扩展的程序。不复杂但容易忽略的是：即使函数体为空，也要用 = 0 表示纯虚，而不是只写 virtual 函数声明。

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