0

0

C++中的纯虚函数是什么?(定义接口规范并使类成为抽象类)

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-01-17 14:57:35

|

865人浏览过

|

来源于php中文网

原创

纯虚函数用“virtual 返回类型 函数名(参数) = 0;”定义,无函数体(析构函数除外),含纯虚函数的类为抽象类、不可实例化;必须由派生类实现,否则仍为抽象类。

c++中的纯虚函数是什么?(定义接口规范并使类成为抽象类)

纯虚函数的定义方式和语法特征

纯虚函数是 C++ 中用 = 0 显式声明的虚函数,它不提供实现,只规定子类必须重写。只要一个类中包含至少一个纯虚函数,这个类就自动成为抽象类,无法实例化。

常见错误是把普通虚函数误当作纯虚函数,比如写成 virtual void func();(缺 = 0),这仍是可实例化的普通类;或者写成 virtual void func() = 0 {}(带函数体却标纯虚),编译器会报错。

  • 正确写法:virtual void draw() = 0;
  • 不能有函数体(除非是纯虚析构函数,见下文)
  • 可以在类外定义纯虚函数体,但毫无意义,且调用它会导致未定义行为
  • 纯虚函数可以有默认参数,但派生类重写时不会继承该默认值

为什么需要纯虚析构函数?

抽象基类通常用于多态销毁,比如通过 Base* 指针 delete 子类对象。如果基类析构函数不是虚的,子类析构逻辑不会被调用;而如果它是纯虚的,又必须提供定义——否则链接失败。

所以标准做法是:声明为纯虚,但**必须在类外提供定义**。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

class Shape {
public:
    virtual ~Shape() = 0; // 纯虚析构函数
};

Shape::~Shape() {} // 必须定义,哪怕为空

  • 不定义会导致链接错误:undefined reference to `Shape::~Shape()`
  • 即使纯虚,析构函数仍需定义,因为对象销毁时总会调用它
  • 普通成员纯虚函数可以不定义,但析构函数例外

纯虚函数与接口规范的实际约束力

纯虚函数强制派生类实现,但它不约束参数名、注释、异常说明或 noexcept,也不检查函数逻辑是否符合语义契约。它只保证“有这个函数签名”,不保证“做对的事”。

来福FM
来福FM

来福 - 你的私人AI电台

下载

比如 virtual int area() const = 0; 要求子类提供 area(),但无法阻止子类返回负数或抛出异常(除非你额外加 noexcept 或文档约定)。

  • 接口规范靠纯虚函数 + 文档 + 测试共同维持,单靠语法不够
  • 若想进一步约束行为,可用 noexceptconst、返回类型等细化签名
  • 多个纯虚函数组合才构成完整接口,例如 open()read()close() 一起定义资源管理契约

抽象类不能实例化,但能定义指针和引用

这是多态的基础。你不能写 Shape s;,但可以写 Shape* p = new Circle;const Shape& ref = circle;。编译器禁止直接构造,但完全支持间接使用。

容易忽略的一点是:抽象类的子类如果没实现全部纯虚函数,它自己也是抽象类。只有所有纯虚函数都被覆盖后,类才“落地”为具体类。

  • 派生类中重写纯虚函数时,virtual 关键字可省略,但建议保留以提高可读性
  • 重写函数的 const/noexcept 修饰符必须与基类一致,否则不算重写(而是重载)
  • 使用 override 关键字能帮助编译器检查是否真正重写了纯虚函数

抽象类的核心价值不在“不能 new”,而在于用类型系统把契约提前到编译期——但契约细节是否被正确履行,仍取决于开发者对 = 0 后面那行声明的理解深度。

相关专题

更多
java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

524

2023.09.20

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

318

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

538

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

197

2025.08.29

javascriptvoid(o)怎么解决
javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法:1、检查语法错误;2、确保正确的执行环境;3、检查其他代码的冲突;4、使用事件委托;5、使用其他绑定方式;6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

175

2023.11.23

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

40

2026.01.16

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 | 6.8万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 12.5万人学习

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