第52课 C++中的抽象类和接口

什么是抽象类
面向对象中的抽象概念
在进行面向对象分析时，会发现一些抽象的概念
图形的面积如何计算？

在现实中需要知道具体的图形类型才能求面积，所以对概念上的图形求面积是没有意义的

class Shape
{
public:
    double area()
    {
        return 0;
    }
};

Shape只是一个概念上的类型，没有具体的对象。

面向对象中的抽象类
-可用于表示现实世界中的抽象概念
-是一种只能定义类型，而不能产生对象的类
-只能被继承并重写相关函数
-直接特征是相关函数没有完整的实现

Shape是现实世界中各种图形的抽象概念
因此：
-程序中必须能够反映抽象的图形
-程序中通过抽象类表示图形的概念
-抽象类不能创建对象，只能用于继承

抽象类与纯虚函数
C++语言中没有抽象类的概念
C++中通过纯虚函数实现抽象类
纯虚函数是指只定义原型的成员函数
一个C++类中存在纯虚函数就成了抽象类

纯虚函数的语法规则

class Shape
{
public:
    virtual double area() = 0;
};

"=0"用于告诉编译器当前是声明纯虚函数，因此不需要定义函数体

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Shape
{
public:
    virtual double area() = 0;
};

class Rect : public Shape
{
    int ma;
    int mb;
public:
    Rect(int a, int b)
    {
        ma = a;
        mb = b;
    }
    double area()
    {
        return ma * mb;
    }
};

class Circle : public Shape
{
    int mr;
public:
    Circle(int r)
    {
        mr = r;
    }
    double area()
    {
        return 3.14 * mr * mr;
    }
};

void area(Shape* p) //抽象类可以定义指针，但是不能定义对象。可以利用定义的指针调用纯虚函数。p只可能指向抽象类的子类，在子类中肯定实现了area这个函数。
{
    double r = p->area();

    cout << "r = " << r << endl;
}

int main()
{
    Rect rect(1, 2);
    Circle circle(10);
    //Shape p;
    area(&rect);
    area(&circle);

    return 0;
}

抽象类只能用作父类被继承
子类必须实现纯虚函数的具体功能
纯虚函数被实现后成为虚函数
如果子类没有实现纯虚函数，则子类成为抽象类

满足下面条件的C++类则称为接口
-类中没有定义任何的成员变量
-所有的成员函数都是公有的
-所有的成员函数都是纯虚函数
-接口是一种特殊的抽象类

注意：C++语言中没有真正的接口

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Channel
{
public:
    virtual bool open() = 0;
    virtual void close() = 0;
    virtual bool send(char* buf, int len) = 0;
    virtual int receive(char* buf, int len) = 0;
};

int main()
{
    return 0;
}

小结：
抽象类用于描述现实世界中的抽象概念
抽象类只能被继承不能创建对象
C++中没有抽象类的概念
C++中通过纯虚函数实现抽象类
类中只存在纯虚函数的时候成为接口
接口是一种特殊的抽象类