【校招面试 之 C/C++】第11题 C++ 纯虚函数

1、纯虚函数

成员函数的形参后面写上=0，则成员函数为纯虚函数。

纯虚函数声明： 
virtual 函数类型 函数名 （参数表列） = 0；

class Person
{
   virtual void Display () = 0; // 纯虚函数
protected :
   string _name ; // 姓名
};
class Student : public Person
{};

注意： 
（1）纯虚函数没有函数体； 
（2）最后面的“=0”并不表示函数返回值为0，它只起形式上的作用，告诉编译系统“这是虚函数”； 
（3）这是一个声明语句，最后有分号。 
纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能，不能被调用。 
纯虚函数的作用是在基类中为其派生类保留一个函数的名字，以便派生类根据需要对他进行定义。如果在基类中没有保留函数名字，则无法实现多态性。 
如果在一个类中声明了纯虚函数，在其派生类中没有对其函数进行定义，则该虚函数在派生类中仍然为纯虚函数。

2、抽象类

不用定义对象而只作为一种基本类型用作继承的类叫做抽象类（也叫接口类），凡是包含纯虚函数的类都是抽象类，抽象类的作用是作为一个类族的共同基类，为一个类族提供公共接口，抽象类不能实例化出对象。 
纯虚函数在派生类中重新定义以后，派生类才能实例化出对象。 
总结： 
1、派生类重写基类的虚函数实现多态，要求函数名、参数列表、返回值完全相同。
2、基类中定义了虚函数，在派生类中该函数始终保持虚函数的特性。 
3、只有类的非静态成员函数才能定义为虚函数，静态成员函数不能定义为虚函数。 
4、如果在类外定义虚函数，只能在声明函数时加virtual关键字，定义时不用加。 
5、构造函数不能定义为虚函数，虽然可以将operator=定义为虚函数，但最好不要这么做，使用时容易混淆 
6、不要在构造函数和析构函数中调用虚函数，在构造函数和析构函数中，对象是不完整的，可能会出现未定义的行为。 
7、最好将基类的析构函数声明为虚函数。(析构函数比较特殊，因为派生类的析构函数跟基类的析构函数名称不一样，但是构成覆盖，这里编译器做了特殊处理)

虚函数和抽象基类的应用：

#include <iostream>
using namespace std;

//声明抽象基类Shape
class Shape
{
public:
    virtual float area()const //虚函数
    {
        return 0.0;
    }

    virtual void shapeName()const  = 0;//纯虚函数
    //shapeNamea函数的作用是输出具体的形状，在派生类中定义，因此声明为纯虚函数
};

//声明Point类
class Point:public Shape
{
public:
    Point(float a = 0.0, float b = 0.0)
    {
        x = a;
        y = b;
    }

    void setPoint(float a, float b)
    {
        x = a;
        y = b;
    }

    float getX()const
    {
        return x;
    }

    float getY()const
    {
        return y;
    }

    virtual void shapeName()const
    {
        cout<<"Point:";
    }

    friend ostream & operator <<(ostream &_cout, const Point &p)
    {
        _cout<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]";
        return _cout;
    }

protected:
    float x;
    float y;
};

//声明Ciircle类
class Circle:public Point
{
public:
    Circle(float a = 0.0, float b = 0.0, float r = 0.0)
        :Point(a, b)
        ,radius(r)
    {}

    void setRadius(float r)

    {
        radius = r;
    }

    float getRadius()const
    {
        return radius;
    }

    virtual float area()const
    {
        return 3.1415926*radius*radius;
    }

    virtual void shapeName()const
    {
        cout<<"Circle:";
    }

    friend ostream & operator <<(ostream &_cout, const Circle &c)
    {
        _cout<<"["<<c.x<<","<<c.y<<"],r="<<c.radius;
        return _cout;
    }

protected:
    float radius;
};

int main()
{
    Point point(3.2, 4.5);  // 建立Point类对象point
    Circle circle(2.4, 1.2, 5.6);  //建立Circle类对象circle

    point.shapeName();        //静态关联
    cout<<point<<endl;

    circle.shapeName();       //静态关联
    cout<<circle<<endl;

    Shape* pt;    //定义基类指针
    pt = &point;
    pt->shapeName();
    cout<<"x="<<point.getX()<<",y="<<point.getY()<<endl;
    cout<<"area="<<pt->area()<<endl;

    pt = &circle;    //指针指向Circle类对象
    pt->shapeName();   //动态关联
    cout<<"x="<<circle.getX()<<",y="<<circle.getY()<<endl;
    cout<<"area="<<pt->area()<<endl;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果： 

结论： 
（1）一个基类如果包含一个或一个以上纯虚函数，就是抽象基类。抽象基类不能也没必要定义对象。 
（2）在类的层次结构中，顶层或最上面几层可以是抽象基类。抽象基类体现了本类族中各类的共性，把各类中共有的成员函数集中在抽象基类中声明。 
（3）抽象基类是本类族的共公共接口，即就是从同一基类中派生出的多个类有同一接口。