C/C++中抽象類詳解及其作用介紹

更新時間：2021年09月02日 15:39:38 作者：我是小白呀

這篇文章主要介紹了C/C++中抽象類詳解及其作用,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

概述

抽象類 (abstract class), 是一些不用來定義對象, 而只作為基類被繼承的類. 由于抽象類常用作基類, 所以通常稱為抽象基類 (abstract base class).

在這里插入圖片描述

定義抽象類的唯一目的, 就是去建立派生類. 我們在抽象類基礎(chǔ)上要定義出功能各異的派生類, 再用這些派生類去建立對象.

抽象類 vs 具體類

凡是包含純虛函數(shù)的類都是抽象類. 純虛函數(shù)不用實現(xiàn), 故不能被調(diào)用, 抽象類無法建立對象. 抽象類的作用是作為一個類簇的共同基類, 即為一個類簇提供一個公共接口.

在這里插入圖片描述

許多好的面向?qū)ο蟮南到y(tǒng), 其層次結(jié)構(gòu)的頂部是一個抽象類, 甚至頂部有好幾層都是抽象類. 如果在抽象類所派生出的新類中對基類的所有純虛數(shù)進(jìn)行了定義. 那么這些函數(shù)就被賦予了具體的功能, 可以被調(diào)用. 這個派生類就不是抽象類, 而是可以用來定義對象的具體類 (concrete class).

如果在派生類中每有對所有純函數(shù)進(jìn)行定義, 則此派生類仍然是抽象類, 不能用來定義對象.

案例

創(chuàng)建基類 Shape (形狀), 作為抽象類. Point (點), Circle (園) 是 Shape 類的直接派生類和間接派生類, Cylinder (圓柱體) 是 Shape 的間接派生類.

Shape 類:

#ifndef PROJECT6_SHAPE_H
#define PROJECT6_SHAPE_H

class Shape {
public:
    virtual double area() const {return 0.0;}
    virtual double volume() const {return 0.0;}
    virtual void shapeName() const = 0;
};

#endif //PROJECT6_SHAPE_H

Point:

#ifndef PROJECT6_POINT_H
#define PROJECT6_POINT_H

#include <iostream>
#include "Shape.h"
using namespace std;

class Point : public Shape{
private:
    double a, b;
public:
    Point(double p1, double p2) : a(p1), b(p2) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數(shù)進(jìn)行再定義
        cout << "This is point with a = "<< a <<" b = " << b << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_POINT_H

Circle:

#ifndef PROJECT6_CIRCLE_H
#define PROJECT6_CIRCLE_H

#include <iostream>
#include "Shape.h"
using namespace std;

class Circle : public Shape{
protected:
    double r;
public:
    Circle(double radius) : r(radius) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數(shù)進(jìn)行再定義
        cout << "This is circle with r = "<< r << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_CIRCLE_H

Cylinder 類:

#ifndef PROJECT6_CYLINDER_H
#define PROJECT6_CYLINDER_H

#include <iostream>
#include "Circle.h"
using namespace std;

class Cylinder : public Circle{
private:
    double h;
public:
    Cylinder(double r, double height) : Circle(r), h(height) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數(shù)進(jìn)行再定義
        cout << "This is circle with r = "<< r << " h = " << h << endl << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_CYLINDER_H

main:

#include <iostream>
#include "Shape.h"
#include "Point.h"
#include "Circle.h"
#include "Cylinder.h"
using namespace std;

int main() {
    // 創(chuàng)建對象
    Point point1(1.2, 2.3);  // 點對象
    Circle circle1(2.5);  // 圓對象
    Cylinder cylinder1(3.5, 7);

    point1.shapeName();
    circle1.shapeName();
    cylinder1.shapeName();

    Shape *pt;  // 指向基類的指針
    pt = &point1;
    pt->shapeName();
    pt = &circle1;
    pt->shapeName();
    pt = &cylinder1;
    pt->shapeName();

    return 0;
}

輸出結(jié)果:

This is point with a = 1.2 b = 2.3
This is circle with r = 2.5
This is circle with r = 3.5 h = 7

This is point with a = 1.2 b = 2.3
This is circle with r = 2.5
This is circle with r = 3.5 h = 7

抽象類的作用

雖然說抽象類不能定義對象, 但是可以定義指向抽象類數(shù)據(jù)的指針變量. 當(dāng)派生類稱為具體類之后, 就可以用這種指針指向派生類對象. 然后通過該指針調(diào)用虛函數(shù), 實現(xiàn)多態(tài)性的操作.

抽象類接口是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的核心概念, 是各種設(shè)計模式中必需的機(jī)制.

總結(jié)

一個基類如果包含一個或一個以上純虛函數(shù), 就是抽象基類
抽象類不能也不必要定義對象
抽象基類與普通基類不同, 它不是現(xiàn)實存在的對象的抽象
在類的層次結(jié)構(gòu)中, 頂層或最上面的幾層可以是抽象基類. 抽象基類體現(xiàn)了類族各類的共性, 把各類中共有的成員函數(shù)集中在抽象基類中聲明
抽象類是類族的公共接口
利用虛函數(shù)和多態(tài)性, 我們可以讓執(zhí)行環(huán)境處理特殊性, 減少工作量和工作難度

到此這篇關(guān)于C/C++中抽象類詳解及其作用介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++抽象類內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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