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C++中抽象類(lèi)和接口的區(qū)別介紹

更新時(shí)間：2013年04月11日 10:14:17 作者：

抽象類(lèi)(abstract class)和接口(interface)的概念是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中常用的概念, 也是比較容易混淆的概念. 在這里, 我提出一種區(qū)分它們的思路

1. 如果一個(gè)類(lèi)B在語(yǔ)法上繼承(extend)了類(lèi)A, 那么在語(yǔ)義上類(lèi)B是一個(gè)類(lèi)A.
2. 如果一個(gè)類(lèi)B在語(yǔ)法上實(shí)現(xiàn)了(implement)接口I, 那么類(lèi)B遵從接口I制定的協(xié)議.

使用abstract class的根本原因在于, 人們希望通過(guò)這樣的方式, 表現(xiàn)不同層次的抽象.
而interface的本質(zhì)是一套協(xié)議. 在程序設(shè)計(jì)的發(fā)展中, 人們又發(fā)現(xiàn)接口可以用來(lái)表示對(duì)行為的抽象, 不過(guò), 這只是interface的一種用法不是其本質(zhì).

理論結(jié)合實(shí)際才是最好的學(xué)習(xí)方式, 不過(guò)在這里, 我只想舉一些我見(jiàn)到過(guò)關(guān)于接口使用的反面教材:

1. 在接口中包含數(shù)據(jù)成員. 這幾乎肯定是錯(cuò)的, 因?yàn)閰f(xié)議是規(guī)范是標(biāo)準(zhǔn), 不應(yīng)該跟具體實(shí)現(xiàn)有任何牽連, 也不應(yīng)該給具體實(shí)現(xiàn)造成任何負(fù)擔(dān).
2. C++中 delete 掉一個(gè)接口. 例如:

復(fù)制代碼代碼如下:

class IInterface()
{
Public:
Virtual ~IInterface(){};
…
}

Class ClassImpl : public IInterface
{
…
}

Int main()
{
IInterface* pInterface = new ClassImpl();
…
delete pInterface;
}

從語(yǔ)法的角度和語(yǔ)言自身的角度來(lái)看, 這是可行的, 而且只要將接口的析構(gòu)函數(shù)設(shè)置為virtual, 就能避免內(nèi)存泄漏. 但我要說(shuō), 這不是語(yǔ)法和語(yǔ)言的問(wèn)題, 而是從根本上就錯(cuò)了. 因?yàn)榻涌谑且惶讌f(xié)議, 一套規(guī)范, 并不是實(shí)現(xiàn). Delete 一個(gè)接口的代碼, 到底想要表達(dá)什么樣的語(yǔ)義? 如果一段代碼從語(yǔ)義上都說(shuō)不通, 就不應(yīng)該出現(xiàn)在程序中.
要在C++中表現(xiàn)接口的概念, 一種做法是這樣:

復(fù)制代碼代碼如下:

class IInterface
{
public:
virtual void DoSomething() = 0;
}

// 不應(yīng)當(dāng)有析構(gòu)函數(shù), 因?yàn)閺恼Z(yǔ)義上說(shuō), 接口是不能delete的.

如果要delete, 只能delete一個(gè)類(lèi)的實(shí)例:

復(fù)制代碼代碼如下:

Class A
{
Public:
Virtual ~A();

Public:
Virtual void DoSomething() = 0;
}
Class B : public A
{
…
}
Int main()
{
A* pA = new B();
…
Delete pA;
}

我們可以這樣做, 因?yàn)閜A對(duì)應(yīng)的是一個(gè)實(shí)例, 我們可以在A(yíng)這一層將其銷(xiāo)毀.
先舉個(gè)例子，方便大家理解，然后從例子中抽象概括出結(jié)理論。

比如，一家生產(chǎn)門(mén)的公司，需要先定義好門(mén)的模板，以便能快速生產(chǎn)出各種規(guī)格的門(mén)。
這里的模板通常會(huì)有兩類(lèi)模板：抽象類(lèi)模板和接口模板。

抽象類(lèi)模板：這個(gè)模板里面應(yīng)該包含所有門(mén)都應(yīng)該具有的共同屬性（如，門(mén)的形狀和顏色等）和共同行為（如，開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)）。

接口模板：有些門(mén)可能需要具有報(bào)警和指紋識(shí)別等功能，但這些功能又不是所有門(mén)必須具有的，所以像這樣的行為應(yīng)該放在單獨(dú)的接口中。

有了上面的兩類(lèi)模板，以后生產(chǎn)門(mén)就很方便了：利用抽象類(lèi)模板和包含了報(bào)警功能的接口模板就能生產(chǎn)具有報(bào)警功能的門(mén)了。同理，利用抽象類(lèi)模板和包含了指紋識(shí)別功能的接口模板就能生產(chǎn)具有指紋識(shí)別功能的門(mén)了。

總之：抽象類(lèi)用來(lái)抽象自然界一些具有相似性質(zhì)和行為的對(duì)象。而接口用來(lái)抽象行為的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，用來(lái)告訴接口的實(shí)現(xiàn)者必要按照某種規(guī)范去完成某個(gè)功能。

這是我自己的看法，歡迎大家和我探討這個(gè)問(wèn)題。

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