C++基础之纯虚函数与抽象类

2023-05-01 23:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

引言

　　纯虚函数在C++编程中的地位很重要，其关联到了设计模式中“接口”的概念。

语法

　　纯虚函数的语法：

　　1、将成员函数声明为virtual

　　2、后面加上 = 0

　　3、该函数没有函数体

1 class 2 { 3 virtual () = 0; 4 … 5 };

　　例如：

1 class CmdHandler 2 { 3 virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0; 4 … 5 };

　　在许多情况下，在基类中不能对虚函数给出有意义有实现，而把它说明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。这就是纯虚函数的作用。

抽象类

含有纯虚函数的类叫做抽象类（纯虚类），抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的而建立的，它处于继承层次结构的较上层。

抽象类不能被实例化，即无法创建该类的对象。

　　CmdHandler ch; // 编译错误！！

　　CmdHandler *p = new CmdHandler(); // 编译错误！！

　　在实际中为了强调一个类是抽象类，可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。

　　抽象类的主要作用是将有关的组织在一个继承层次结构中，由它来为它们提供一个公共的根，相关的子类是从这个根派生出来的。

抽象类刻画了一组子类的操作接口的通用语义，这些语义也传给子类。一般而言，抽象类只描述这组子类共同的操作接口，而完整的实现留给子类。

抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数，而派生类只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体类了。

接口

　　实际用途：充当“接口函数”

　　(相当于Java中的interface语法)

　　(用于替代C中的回调函数的用法)

　　接口规范：凡是遵循此规范的类，都必须实现指定的函数接口，通常是一系列接口。

　　上述定义的抽象类可以理解为：凡是遵循CmdHandler规范的类，都必须实现指定的函数接口：OnCommand()。

一个实例

　　需求：用户输入一行命令，按回车完成输入。要求解析命令的输入，并处理之。

　　设计：

　　CmdInput：用于接收用户的输入

　　CmdHandler：规定一系列函数接口

　　　　 CmdParser：接口的实现，实际用于解析的处理类

说明：

可见，CmdInput只接收输入的内容，而CmdParser用于对输入的内容进行解析，两个类各做各的，互不干涉，两者并不知道对方的存在，而是通过抽象类CmdHandler充当“接口”联系起来。

代码：

// main.cpp #include “CmdInput.h” #include “CmdParser.h” int main(void) { CmdInput CInput; CmdParser CParser; CInput.SetHandler(&CParser); CInput.Run(); return 0; } // CmdHandler.h /* CmdHandler 接口类*/ class CmdHandler { public: virtual ~CmdHandler() {} // 析构函数声明为 virtual virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0; // 纯虚函数 }; // CmdInput.h #include “CmdHandler.h” class CmdInput { public: CmdInput(); void SetHandler(CmdHandler* pCHandler); int Run(); private: CmdHandler* m_pCHandler; }; // CmdInput.cpp #include “CmdInput.h” CmdInput::CmdInput () { m_pCHandler = NULL; } void CmdInput:: SetHandler(CmdHandler* pCHandler) { m_pCHandler = pCHandler; } int CmdInput::Run() { char cmdline[256]; memset(cmdline, 0, 256); while(1) { printf("> "); // 输入 gets(cmdline); if(strcmp(cmdline, "exit") == 0) // 退出 { break; } if(m_handler) // 解析与执行 { m_handler->OnCommand(cmdline); } } return 0; } // CmdParser.h #include “CmdHandler.h” /* MyParser: 一个遵循了CmdHandler接口的类*/ class MyParser : public CmdHandler { public: MyParser(); public: virtual void OnCommand(char* cmdline); // 函数接口集 private: int Split(char text[], char* parts[]); // 解析命令 }; // CmdParser.cpp #include #include “CmdParser.h” CmdParser::CmdParser () { } void CmdParser::OnCommand(char* cmdline) { char* argv[128]; int argc = Split(cmdline,argv); if(argc > 0) { printf("命令: %s \n" , argv[0]); printf("参数: "); for(int i=1; i

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